甲基-β-环糊精与冠菌素协同提升榛子细胞悬浮培养中紫杉烷生物量与胞外分泌的策略研究

　　来自土耳其的研究人员针对冠菌素(COR)虽能提升榛子细胞紫杉烷产量但损害细胞活力的问题，创新性地将甲基-β-环糊精(MBCD)与COR联用。研究发现1 μM COR+50 mM MBCD处理可协同增强紫杉烷胞外产量（提高8.85倍），显著缓解COR的细胞毒性，为植物细胞培养法生产抗癌药物紫杉醇(PTX)和cephalomannine提供了新策略。

　　

紫杉烷类（Taxanes）是一类高效天然抗癌药物，广泛应用于多种癌症治疗。榛树（Corylus avellana L.）细胞悬浮培养系统为紫杉烷生产提供了新型平台。冠菌素（Coronatine, COR）作为诱导剂可提升榛子细胞内紫杉烷产量，但会对细胞活力产生毒性作用。近期研究发现甲基-β-环糊精（Methyl-β-cyclodextrin, MBCD）能促进紫杉烷向胞外培养基分泌，从而保护培养物生物量。本研究首次探讨了1 μM COR单独处理及与50 mM MBCD联合处理对土耳其榛树品种Kal?nkara细胞悬浮培养中生物量积累和紫杉烷生产的影响。结果显示，COR处理使细胞内紫杉醇（Paclitaxel, PTX）含量（32.008 μg/mL）较对照组提高1.9倍，但细胞生长（降低1.28倍）和活力（降低1.05倍）受到抑制。MBCD处理则在不影响细胞生长的前提下促进了紫杉醇的胞外分泌（2.667 μg/mL），而对照组未观察到紫杉醇分泌。当MBCD与COR联合使用时，COR对细胞生长（仅降低1.18倍）和活力（仅降低1.03倍）的不利影响得到缓解。此外，该联合处理表现出协同效应，使胞外紫杉烷总产量较对照组提高8.85倍，尤其是cephalomannine（6.017 μg/mL，提高11.5倍）和紫杉醇（2.771 μg/mL）。因此，在C. avellana cv. Kal?nkara品种细胞培养中添加COR和MBCD是一种极具潜力的策略，可有效促进紫杉烷的胞外积累，并有望推广至其他榛树品种。