从植物到人：维生素B6途径如何将植物免疫力与癫痫联系起来

肯塔基大学马丁·加顿农业、食品与环境学院的一组研究人员领导的一项研究揭示了植物免疫反应与人类神经健康之间令人惊讶的生化联系

研究人员发现，调节维生素B6稳态的代谢途径——在某些形式的癫痫和免疫功能中至关重要——是植物和人类共有的。这项研究发表在《自然植物》杂志上

它强调了植物性饮食作为必需维生素和氨基酸来源的重要性，加强了植物弹性和人类健康之间的深层生化联系。了解这些共享的代谢途径为提高作物的抗逆性和人类营养开辟了新的途径

该研究主要关注赖氨酸的分解代谢。分解代谢，即营养物质的分解，是新陈代谢的一部分——维持生命的一系列复杂的化学反应。赖氨酸是蛋白质合成、胶原蛋白形成、钙吸收以及酶、激素和抗体产生所需的重要氨基酸

研究人员发现，植物产生Δ1-哌啶-6-羧酸（P6C）作为赖氨酸分解的一部分，这反映了人类中P6C水平升高与吡哆醇依赖性癫痫有关的过程。在植物中，P6C水平的升高破坏了维生素B6的平衡，耗尽了B6的关键形式，损害了全身免疫力

该研究的首席研究员、马丁·加顿中央美术学院植物病理学系的博士后学者刘华珍博士说：“我们的发现突显了塑造生命形式生化信号的深层进化过程。”

刘说：“调节植物免疫的相同分子途径也涉及人类神经健康，强调了维生素和氨基酸等基本代谢产物在整个进化过程中是如何被保护的。”

这项研究还揭示了这些代谢途径的进化起源。研究人员发现，植物中参与赖氨酸和脯氨酸代谢的某些酶可能是通过水平基因转移从细菌来源获得的。随着时间的推移，这些酶被重新用于保护维生素B6水平，并对被称为反应性代谢中间体的短寿命高能分子进行解毒

除了对植物免疫的影响外，这一发现还强调了饮食对人类健康的更广泛影响。维生素B6存在于许多植物性食物中，对神经递质功能、免疫反应和新陈代谢至关重要。该研究表明，氨基酸代谢的中断可能会对整个生物系统产生广泛影响，以意想不到的方式将植物和人类健康联系起来

“重要的是，我们要谨慎地补充维生素，主要依靠植物性饮食来满足我们的日常营养需求，”美国科学促进会研究员、植物系统免疫领域的领先专家、马丁·加顿CAFE植物病理学教授Pradeep Kachroo博士说

研究团队还包括Martin Gatton CAFE植物病理学教授Aardra Kachroo博士，以及他们来自美国国立卫生研究院国家医学图书馆、SCIEX和英国考文垂华威大学的合作者 More information: Huazhen Liu et al, Piperideine-6-carboxylic acid regulates vitamin B6 homeostasis and modulates systemic immunity in plants, Nature Plants (2025). DOI: 10.1038/s41477-025-01906-0

Journal information: Nature Plants