上海辰山植物园 English
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水苏碱是益母草的主要活性成分之一。近日，上海辰山植物园（中国科学院分子植物科学卓越创新中心辰山科学研究中心）徐萍团队在《Frontiers in Plant Science》上发表题为“Exploring Stachydrine: From Natural Occurrence to Biological Activities and Metabolic Pathways”的综述论文，对水苏碱在自然界中的存在（图1）、水苏碱的主要生理活性（图2）和水苏碱的合成代谢途径（图3）进行了系统的综述，旨在全面概述水苏碱的研究进展，为其后续的研究与开发应用提供科学依据和参考。
水苏碱（亦称脯氨酸甜菜碱），作为传统药用植物益母草的关键成分之一，具有多重生物活性，在医学和植物学领域展示出极大的应用前景和广泛的关注度。研究显示，水苏碱不仅在如益母草、柑橘和苜蓿等多种植物中存在，也在一些细菌和动物体内被检测到，发挥着重要的生理功能。
水苏碱在医学上的潜在应用包括心脑血管保护、神经系统保护、抗癌作用、子宫健康调节、抗炎作用、肥胖症治疗及呼吸系统疾病的治疗。特别地，水苏碱通过抗炎、抗氧化、抑制细胞凋亡和调节钙处理等多种机制，为心脑血管系统提供保护。此外，它在抑制各类癌症细胞的增殖和迁移方面显示出明显的抗癌特性，并且对子宫的功能具有双向调节作用，适用于妇科疾病的治疗。
在植物和细菌中，水苏碱作为一种次生代谢产物，参与调控植物的渗透压、固氮、抗虫害和应激反应等生理过程。在细菌中，它发挥渗透保护作用，帮助细菌适应高渗透压环境。
近年来，关于水苏碱的研究已取得显著进展，不仅揭示了其多样的药用机制，还证实了其巨大的开发潜力。未来的研究将深入探索其作用机制和优化应用。对水苏碱生物合成途径的研究不仅有助于深入理解其作用机制，也将推动植物次生代谢的研究、药物质量控制及新药开发。
图1 水苏碱在自然界中的存在
图2 水苏碱的生理功能
图3 水苏碱的生物合成代谢途径
中国科学院分子植物科学卓越创新中心辰山科学研究中心在读研究生何泽坤为本文第一作者，辰山植物园生物碱代谢研究课题组课题组长徐萍和辰山植物园生物碱代谢研究课题组科研助理李鹏为本文共同通讯作者，生物碱代谢研究课题组科研助理刘盼也参与了本综述的创作过程。研究得到了国家自然科学基金、上海市绿化和市容管理局辰山专项和中华人民共和国科学技术部的资助。
文章链接：https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1442879
