综述:植物源性γ-氨基丁酸(GABA)在应激反应、生长代谢中的作用及对神经精神疾病的治疗潜力

【字体: 时间:2025年06月29日 来源:Physiological and Molecular Plant Pathology 2.8

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  这篇综述系统阐述了植物源性γ-氨基丁酸(GABA)的双重角色:作为植物应激响应(如干旱、盐胁迫)和发育调控(花粉管伸长、果实成熟)的关键信号分子,同时揭示其通过三羧酸循环(TCA)参与代谢平衡;在医学领域,GABA作为中枢神经系统(CNS)抑制性神经递质,展现了治疗焦虑等神经精神疾病的潜力,且植物源性GABA相比合成药物具有更少副作用,为跨学科研究提供了新视角。

  

HISTORICAL PERSPECTIVE OF THE GABA
GABA的发现可追溯至1883年,最初作为微生物和植物的代谢副产物被鉴定。1949年,其在马铃薯块茎中的存在得到证实,开启了对其在植物中功能的探索。如今已知GABA广泛存在于真核和原核生物中,植物体内游离氨基酸库的75%由其构成,凸显其进化保守性与生物学重要性。

Carbon and nitrogen metabolic balance
GABA通过“GABA支路”整合碳氮代谢:在氮匮乏时,蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)韧皮部GABA含量激增3倍,而拟南芥(A. thaliana)能以GABA为唯一氮源正常生长。该支路将碳骨架输入TCA循环,同时调控细胞pH、渗透平衡及能量生成,形成植物适应环境胁迫的代谢枢纽。

GABA-rich plants and their phytopharmacology
传统药用植物中的GABA通过多途径发挥抗焦虑作用:黄酮类可正向调节GABAA受体,生物碱可能阻断电压门控通道,而多酚通过抑制GABA转氨酶(GABA-T)延长神经抑制效应。相较于苯二氮?类合成药物,植物源性GABA制剂在长期使用中未表现显著不良反应,为神经精神疾病治疗提供了更安全的替代方案。

CONCLUSION AND FUTURE PERSPECTIVES
GABA的跨界功能启示了农业与医学的协同创新:在作物中调控GABA合成可增强抗逆性(如干旱下气孔调节、抗氧化酶激活),而植物提取GABA的神经调节特性为开发新型抗焦虑药物开辟道路。未来研究需聚焦GABA受体亚型特异性、植物-人体吸收效率等关键问题,以充分释放其应用潜力。

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