大麻素代谢调控新机制：miRNA rco-MIR395a-p5_1ss8TC通过抑制CsOMT957表达降低黄酮类活性物质cannflavin A的积累

研究人员针对大麻（Cannabis sativa）中特有黄酮类活性物质cannflavin A的合成调控机制不明问题，通过构建5个发育阶段的miRNA文库，发现rco-MIR395a-p5_1ss8TC通过负调控CsOMT957基因表达抑制cannflavin A合成（降幅达6.5倍），为解析miRNA介导的次生代谢调控网络及大麻品质改良提供新靶点。

　　

大麻作为人类最早栽培的植物之一，其含有的黄酮类化合物cannflavin A具有显著的抗炎、抗病毒和神经保护作用，尤其在抑制Aβ_1-42纤维聚集和协同治疗膀胱癌方面展现出临床潜力。然而，这种高价值代谢物的生物合成调控机制长期不明，严重制约了其药用开发。传统研究多聚焦于大麻素（如THC和CBD），而对占已知化合物10%的黄酮类物质关注不足，特别是miRNA如何调控其合成通路仍是空白领域。

中国中医科学院的研究团队在《Plant Physiology and Biochemistry》发表的研究中，首次揭示了大麻发育过程中miRNA动态调控cannflavin A合成的分子机制。通过构建5个花发育阶段（S1-S5）的miRNA文库，结合STEM聚类分析和瞬时表达验证，发现24nt长度的rco-MIR395a-p5_1ss8TC通过靶向抑制O-甲基转移酶基因CsOMT957的表达，导致前体物质木犀草素（luteolin）积累降低3.9倍，最终使cannflavin A产量锐减6.5倍。该研究不仅填补了植物次生代谢调控的理论空白，更为大麻品质分子育种提供了可操作的新靶点。

关键技术包括：1）基于云麻8号5个发育阶段的miRNA测序文库构建；2）短时序表达聚类（STEM）分析筛选差异表达miRNA；3）本氏烟（Nicotiana benthamiana）叶片瞬时双荧光素酶报告系统验证靶向关系；4）转基因毛状根体系（OE-CsOMT957 vs OE-pre）代谢物检测。

【miRNA profiles in C. sativa at five development stages】
通过对15个文库的28,732,435条有效reads分析，鉴定出1031个miRNA（103个已知+426个新发现），其中24nt占比最高。STEM聚类显示差异表达的rco-MIR395a-p5_1ss8TC与CsOMT957呈现显著的时序负相关。

【Discussion】
研究突破性地将miRNA调控网络与黄酮合成途径关联：① 证实CsOMT957是cannflavin A合成的关键限速酶；② 揭示rco-MIR395a-p5_1ss8TC通过转录后沉默机制精确调控代谢流分配；③ 为解释大麻不同器官代谢物差异积累提供表观遗传学视角。

该发现具有双重意义：在理论上，拓展了植物特殊代谢物合成调控的认知边界；在应用上，通过基因编辑或miRNA干扰技术调控rco-MIR395a-p5_1ss8TC/CsOMT957模块，可实现cannflavin A的定向富集，为开发抗阿尔茨海默病、抗炎新药奠定分子基础。正如通讯作者陈士林研究员强调，这项由国家自然科学基金（82274044）资助的研究，标志着我国在药用植物合成生物学领域取得又一重要突破。