综述：后院的神奇植物—— Bacopa monnieri：强调微生物组在提升其潜力中的作用

这篇综述系统阐述了药用植物Bacopa monnieri（印度假马齿苋）的微生物组互作机制及其对植物生长和活性成分（如bacosides）合成的促进作用，重点探讨了内生菌（endophytes）通过调控MVA/MEP通路基因（如HMGR、SQS）增强神经保护性代谢物产量的潜力，为开发可持续种植策略和新型神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）治疗方案提供了理论依据。

　　

微生物组赋能的神奇植物：Bacopa monnieri的药用潜力与可持续开发

1. 引言

Bacopa monnieri（又称“婆罗米”）是印度阿育吠陀医学体系中使用超过1400年的记忆增强草药，其特有的三萜皂苷类化合物bacoside A被证实可通过调控AMPAR/NMDAR神经受体改善认知功能。近年研究发现，其根际和内生微生物组（如Chitiniphilus sp.）能显著提升bacoside产量达1.5倍，这为缓解野生资源过度开采提供了新思路。

2. 治疗价值的多维探索

该植物提取物展现出跨领域的生物活性：

• 神经保护：通过清除ROS、抑制Aβ₄₂肽聚集延缓阿尔茨海默病进程

• 抗癌特性：bacopaside II可抑制肿瘤血管生成（抗VEGF活性）

• 代谢调节：提高肝脏SOD、CAT酶活性对抗糖尿病氧化损伤

  值得注意的是，传统复方制剂如Brahmī ghrita（含牛酥油）在临床试验中显示对ADHD症状改善率达66%，与哌甲酯疗效相当但无副作用。

3. 活性成分的生物合成

B. monnieri含98种已鉴定的次级代谢物，其核心成分bacoside A通过两条独立通路合成：

• 甲羟戊酸途径（MVA）：细胞质中HMG-CoA还原酶（HMGR）催化生成IPP前体

• 甲基赤藓醇磷酸途径（MEP）：质体内DXS酶启动萜类骨架构建

  内生真菌Nigrospora oryzae能直接合成bacopasaponin C（65 mg/L），暗示微生物可能通过“代谢接力”参与宿主合成网络。

4. 微生物组的调控艺术

植物-微生物互作呈现多层次协同：

• 营养供给：Pseudomonas plecoglossicida通过ACC脱氨酶降低乙烯压力，促进盐胁迫下生物量增长76%

• 基因调控：Streptomyces sp.联合处理使HMGR基因表达上调3倍，激活bacoside通路

• 防御增强：Trichoderma lixii分泌peptaibols抗菌肽，减少Meloidogyne incognita线虫侵染58.5%

5. 可持续培育的创新策略

面对种子活力低（两叶期死亡率高）的繁殖瓶颈，当前研究聚焦：

• 合成微生物群落：Pantoea sp.与丛枝菌根真菌（AMF）G. mosseae共接种使田间bacoside A增产24%

• 纳米技术应用：氧化锌纳米颗粒通过诱导DXS酶活性，使MEP通量提升132%

• 离体培养体系：Piriformospora indica定植使组培苗生物量增加2倍

未来展望

通过CRISPR编辑微生物群体感应系统、单细胞代谢组学解析微环境互作，以及AI预测最优菌群组合，将推动B. monnieri从传统草药向标准化“细胞工厂”转型。这种微生物赋能的精准培育模式，或将成为平衡生态保护与医药需求的典范。