据 news.northeastern.edu 报道,东北大学的研究人员发现了一种毛地黄植物合成类固醇的过程,这一发现有望实现心脏病药物强心苷更安全、更高效的生产。
这项发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的研究,重点探讨了毛地黄植物中毒性分子的形成机制。该研究由博士后研究员徐梦龙(Menglong Xu)和化学教授翁景科(Jing-Ke Weng)共同领导。
目前,强心苷的生产过程效率极低。据该媒体报道,生产仅 1 公斤的药物需要约 1,000 公斤的干燥毛地黄叶。
由于该药物的生产依赖于植物的持续种植,供应链难以维持。此外,如果给药剂量超出了极窄的治疗窗口,该药物会带来极高的中毒风险,这使得其安全性和有效性一直备受争议。
进化中的“拟态”
研究团队对两种植物——毛地黄(Digitalis purpurea)和毛绒毛地黄(Digitalis lanata)进行了观察。他们发现,这些种子植物遵循着一种与哺乳动物类似的类固醇合成过程,能够产生孕酮等激素。
尽管这两条代谢路径看似相似,但研究人员发现,植物的这一路径是独立于动物演化而来的。这种现象被称为“跨界内分泌拟态”(cross-kingdom endocrine mimicry),即不同界别的生物演化出了相似的激素特征。
报告指出,这些性激素充当了“进化的垫脚石”,帮助植物完成了适应并开发出毒性防御机制的过程。
“基本上,这些性激素是进化的中间产物,最终为某些植物具备毒性提供了演化优势,”翁教授表示。
研究人员认为,除了优化强心苷的生产之外,深入了解这些分子的形成机制还有助于开发治疗其他多种疾病的新药。