コパイバ精油の即効性と受容体を介した神経シグナル伝達経路の制御

Fast-Acting and Receptor-Mediated Regulation of Neuronal Signaling Pathways by Copaiba Essential Oil.

• Yasuyo Urasaki
• Cody Beaumont
• Michelle Workman
• Jeffery N Talbot
• David K Hill
• Thuc T Le

抄録

本研究では、SH-SY5Y神経細胞株におけるシグナル伝達経路に対するコパイバ精油の効果を測定することで、コパイバ精油の生物学的活性を調べました。ナノ流体プロテオミクス技術を用いて、シグナル伝達経路内のバイオマーカータンパク質のリン酸化を測定した。興味深いことに、コパイバ精油は神経細胞におけるpI3K/Akt/mTOR、MAPK、JAK/STATシグナル伝達経路をアップレギュレートした。コパイバ精油の効果は治療後30分でピークに達し、半最大有効濃度（EC）は約80ng/mLであった。カンナビノイド受容体2（CB2）アゴニストAM1241または逆アゴニストBML190との併用により、コパイバ精油のpI3K/Akt/mTORシグナル伝達経路に対する調節効果は消失した。驚くべきことに、コパイバ精油はまた、アポトーシスシグナル伝達経路を活性化し、約400 ng/mLのECでSH-SY5Y細胞の生存率を低下させた。さらに、コパイバ精油の主成分であるβ-カリオフィレンは、pI3K/Akt/mTORシグナル伝達経路を抑制した。以上の結果から、コパイバ精油は細胞代謝、増殖、免疫、アポトーシスに関連するシグナル伝達経路をアップレギュレートしていることが示唆された。コパイバ精油の生物学的活性は、即効性があり、CB2を媒介し、精油の複数の化学成分に依存していることが明らかになった。ナノ流体プロテオミクスは、コパイバ精油の生物学的活性を評価するための強力な手段を提供しました。

This study examined the biological activities of copaiba essential oil via measurement of its effects on signaling pathways in the SH-SY5Y neuronal cell line. Nanofluidic proteomic technologies were deployed to measure the phosphorylation of biomarker proteins within the signaling cascades. Interestingly, copaiba essential oil upregulated the pI3K/Akt/mTOR, MAPK, and JAK/STAT signaling pathways in neuronal cells. The effects of copaiba essential oil peaked at 30 min post-treatment, with a half-maximal effective concentration (EC) of approximately 80 ng/mL. Treatment with cannabinoid receptor 2 (CB2) agonist AM1241 or the inverse agonist BML190 abrogated the regulatory effects of copaiba essential oil on the pI3K/Akt/mTOR signaling pathway. Surprisingly, copaiba essential oil also activated the apoptosis signaling pathway and reduced the viability of SH-SY5Y cells with an EC of approximately 400 ng/mL. Furthermore, β-caryophyllene, a principal constituent of copaiba essential oil, downregulated the pI3K/Akt/mTOR signaling pathway. Taken together, the findings indicated that copaiba essential oil upregulated signaling pathways associated with cell metabolism, growth, immunity, and apoptosis. The biological activities of copaiba essential oil were determined to be fast acting, CB2 mediated, and dependent on multiple chemical constituents of the oil. Nanofluidic proteomics provided a powerful means to assess the biological activities of copaiba essential oil.