银纳米颗粒通过H2O2核心信号通路促进刺叶丝石竹细胞中皂苷合成的机制研究

《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》：Hydrogen peroxide, central core of AgNP signaling pathway in promotion of saponins in Acanthophyllum squarrosum cells

本研究针对如何提升药用植物次级代谢产物产量的关键问题，来自伊朗的研究团队通过0-10 ppm浓度梯度银纳米颗粒(AgNPs)处理刺叶丝石竹(Acanthophyllum squarrosum)细胞，发现5 ppm AgNPs可显著提高总糖、酚类及三萜/甾体皂苷含量，激活PAL/TAL酶活性，揭示H2O2通过ABA-SA-MeJA信号轴调控皂苷合成的分子机制，为植物细胞工厂优化提供新策略。

　　纳米颗粒刺激培养细胞技术因其提升代谢物产量的潜力备受关注。作为具有三萜或甾体苷元结构的糖苷类物质，皂苷广泛应用于制药、食品及清洁领域。伊朗特有高皂苷植物刺叶丝石竹(Acanthophyllum squarrosum)成为研究对象，团队通过透射电镜(TEM)证实细胞对银纳米颗粒(AgNPs)的内吞作用。浓度梯度实验显示，10 ppm AgNPs导致细胞生长显著抑制，伴随丙二醛(MDA)、电导率(EC)和总溶解固体(TDS)升高；而5 ppm为最优浓度，在维持细胞活力前提下，触发苯丙氨酸解氨酶(PAL)和酪氨酸解氨酶(TAL)活性峰值，同步提升总糖、酚类及三萜/甾体皂苷含量。机制研究表明，过氧化氢(H₂O₂)通过调控抗氧化酶系统，与脱落酸(ABA)互作形成信号枢纽，进而经水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)途径驱动皂苷生物合成，而赤霉素(GA)则主要关联酚类物质积累。