Jerusalem, 6 July, 2026 (TPS-IL) — 长期在迷幻剂进入现代实验室之前，人类就从植物、蘑菇甚至动物身上提取致幻化合物，用于宗教仪式和传统医学。现在，以色列研究人员表示，他们在利用基因工程植物生产其中几种物质方面迈出了重要一步。这项工作预示着未来强效精神活性化合物（以及潜在的新候选药物）可以在受控的生物系统中制造，而不必从脆弱或稀有的自然资源中采摘。

DMT、5-MeO-DMT等精神活性化合物及相关物质尚未获准常规医疗使用，但人们正在对其进行实验性研究，以探讨其在治疗抑郁症、焦虑症、创伤后应激障碍（PTSD）和物质使用障碍等疾病方面的潜力。在临床研究之外，它们主要用于传统或仪式场景，特别是一些南美洲地区的死藤水（ayahuasca）仪式。

这项研究由以魏茨曼科学研究所为核心的合作团队开展，科学家在该研究所将一种与烟草相关的植物进行基因改造，以生产五种精神活性化合物。这项工作是在与沃尔卡尼研究所的希尔莉·（保拉）·伯曼博士（Dr. Shirley (Paula) Berman）合作下领导进行的，并建立在多年绘制这些物质在自然界中形成机制的研究基础之上。

“研究的核心问题是DMT如何在植物中产生，”魏茨曼科学研究所的阿萨夫·阿哈罗尼教授（Prof. Assaf Aharoni）说，研究正是在他的实验室进行的。

这一突破始于完全鉴定出负责生产DMT（二甲基色胺，一种天然存在的精神活性化合物，存在于植物中并用于死藤水制剂）的基因和酶，这是死藤水的一个关键成分。虽然此前已知的生物合成途径大致明确，但精确的遗传指令尚未完全绘制。在解码该途径后，研究人员将其转移到实验室植物中，并证明了该化合物的成功生产。

多种精神活性化合物

随后，研究团队将该系统扩大，纳入了源自真菌和动物的另外四种精神活性化合物，最终将所有五种生产途径结合在一个生物体内——这是自然界中未曾观察到的安排。

其中最显着的发现之一涉及改进5-MeO-DMT（在某些蟾蜍分泌物中发现的相关精神活性化合物）的生产，该化合物最初仅以微量出现。通过修改关键酶中的单个氨基酸，研究团队显着提高了效率。“我们改变了蛋白质序列中的一个氨基酸，5-MeO-DMT的产量就增加了40倍，”伯曼说。

一旦所有五种途径结合在一起，该植物就像一个活的生化系统，能够同时生产与植物、真菌和动物相关的化合物。“我们本质上创造了一种生物鸡尾酒，”阿哈罗尼说，“不是通过从外部混合物质，而是通过在单个生物体内结合它们的生产途径。”

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然而，该系统也揭示了一个关键局限性。由于所有途径都依赖于源自色氨酸（植物用作蛋白质和其他生化化合物构建模块的氨基酸）的相同前体分子，它们在植物内部争夺资源。这种代谢瓶颈降低了整体效率，并凸显了工程化更复杂生物系统所面临的核心挑战。

研究人员还引入了细菌酶，使该植物能够产生这些化合物的改良版本，包括自然界中不存在的氯化和溴化变体。其中一些合成分子在实验室环境中显示出早期的生物活性，可能与潜在的抗抑郁效果有关，尽管这些发现仍属初步阶段。

这些研究结果表明了一条潜在的途径，可以减少对生长缓慢的植物、稀有真菌以及索诺拉沙漠蟾蜍等动物的依赖，这些动物的种群正面临与栖息地丧失和对其分泌物需求相关的采收压力。这项工作还引发了关于迷幻剂在自然界中作用的更广泛的科学问题，包括它们是否作为防御机制或信号化合物发挥作用。

虽然研究仍处于早期阶段，且并非用于即时医疗用途，但科学家表示，它为药物发现和复杂天然化合物的可扩展生产开辟了新的可能性。基因工程植物有一天可以作为工程生物系统，用于生产实验室研究中难以获得的物质，同时还能创造出具有潜在治疗特性的新型“自然界全新”化合物。

科学家表示，在考虑任何制药应用之前，仍存在重大挑战，包括扩大生产规模、确保长期遗传稳定性以及满足医疗开发的监管要求。

该研究发表在经同行评审的《科学进展》（Science Advances）杂志上。