酶抑制与非生物诱导协同增效：调控长春花细胞代谢流提升抗癌生物碱合成

本研究针对长春花(Catharanthus roseus)中具有抗癌与降压活性的生物碱（如长春质碱、文多灵、阿玛碱和长春碱）产量低的问题，通过联合使用酶抑制剂洛伐他汀、萘普生和非生物诱导剂铜-壳聚糖复合物(Cu-CS)，显著提升了目标生物碱的合成效率。其中三联处理使文多灵、长春质碱和长春碱产量分别提升390%、310%和98%，并上调了TIA通路关键基因表达，为植物细胞培养生产高价值次生代谢物提供了创新策略。

　　

在药用植物长春花(Catharanthus roseus)中，具有抗癌和抗高血压活性的生物碱（如长春质碱(catharanthine)、文多灵(vindoline)、阿玛碱(ajmalicine)和长春碱(vinblastine)）天然产量极低，严重限制了其临床应用。为突破这一瓶颈，研究者开发了一种创新的代谢流调控策略：将酶抑制剂洛伐他汀(lovastatin)和萘普生(naproxen)与非生物诱导剂铜(II)-壳聚糖复合物(Cu-CS)联用。实验数据显示，2 mg/L洛伐他汀使长春质碱、文多灵、阿玛碱和长春碱产量提升至2.38、0.63、35.3和2.33 mg/L，增幅达48%-121%；8 mg/L萘普生进一步将前三者产量推升至3.78、0.67和2.14 mg/L；而10 mg/L Cu-CS复合物则引发49%-63%的增产效应。最具突破性的是三联处理方案——文多灵、长春质碱和长春碱产量跃升至5.94、1.52和3.65 mg/L，较对照组分别暴涨390%、310%和98%。分子机制研究表明，Cu-CS处理显著上调了萜类吲哚生物碱(Terpenoid Indole Alkaloid, TIA)生物合成通路中关键基因及转录因子的表达水平。该研究通过多模态调控策略成功引导代谢流向目标生物碱高效合成，为植物细胞培养系统生产高价值药用化合物提供了全新解决方案。