大麻特有黄酮cannflavin A生物合成的miRNA调控机制研究

为解决大麻特有黄酮cannflavin A生物合成调控机制不明的问题，研究人员通过构建5个发育阶段的miRNA文库，筛选出负调控关键基因CsOMT957的rco-MIR395a-p5_1ss8TC，证实其通过抑制CsOMT957表达降低cannflavin A积累。该研究为解析大麻药用成分合成机制提供新靶点。

　　

大麻(Cannabis sativa)作为最早被驯化的植物之一，其特有的黄酮类化合物cannflavin A因显著的抗炎、抗病毒和神经保护作用备受关注。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。传统研究多聚焦于酶催化途径，但近年发现微小RNA(miRNA)在植物次生代谢调控中扮演关键角色——它们能通过沉默靶基因表达精细调控代谢流。那么，是否存在特定miRNA调控着cannflavin A的合成？这成为突破大麻药用成分生产瓶颈的关键科学问题。

中国中医科学院的研究团队在《Plant Science》发表的研究给出了答案。研究人员选取大麻品种"云麻8号"五个发育阶段（从无花序到种子成熟）的样本，构建15个miRNA文库进行高通量测序。结合瞬时双荧光素酶报告系统、毛状根遗传转化和代谢物检测等技术，首次揭示rco-MIR395a-p5_1ss8TC通过靶向抑制甲基转移酶基因CsOMT957的表达，进而调控cannflavin A合成的分子机制。

主要技术方法
研究团队首先建立大麻五个发育阶段的miRNA表达谱（样本来自雌花不同发育时期），通过STEM时序分析聚类差异表达miRNA。采用GUS蛋白降解实验和烟草瞬时表达系统验证miRNA与靶基因互作，通过构建过表达CsOMT957的毛状根体系，结合LC-MS检测黄酮含量变化。

miRNA profiles in C. sativa at five development stages
从15个文库中鉴定出1031个miRNA（含103个已知miRNA），24nt长度占比最高。时序分析将miRNA划分为5个表达模式集群，其中rco-MIR395a-p5_1ss8TC与靶基因CsOMT957呈现显著负相关表达趋势。

Discussion
实验证实rco-MIR395a-p5_1ss8TC可使CsOMT957的GUS报告基因活性降低60%。在过表达CsOMT957的毛状根中，前体物质木犀草素(luteolin)含量下降3.9倍，而cannflavin A产量提升6.5倍。该发现首次建立miRNA-CsOMT957-cannflavin A调控轴，解释了大麻发育过程中黄酮合成的动态变化。

Conclusion
这项研究不仅填补了miRNA调控大麻特异黄酮合成的知识空白，更为分子育种提供新策略——通过调控rco-MIR395a-p5_1ss8TC/CsOMT957模块，可定向优化大麻药用成分含量。鉴于cannflavin A在抗炎、抗Aβ_1-42纤维化等方面的独特价值，该成果为开发新一代大麻基神经退行性疾病治疗药物奠定理论基础。