美斯卡林是一种天然致幻剂，自古以来就为人所知，它不仅是艺术家和波西米亚人的最爱，也是整个20世纪上半叶大脑研究的支柱，直到20世纪50年代，它被更强效的合成LSD所取代。现在，随着对致幻剂作为精神疾病潜在疗法的兴趣的复苏，美斯卡灵的研究再次给治疗带来了希望。
不幸的是，重新唤起的关注正在把它的天然来源——小型、生长缓慢的佩奥特仙人掌——推向灭绝的边缘。在《分子植物》(Molecular Plant)杂志上发表的一项新研究中，魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)的研究人员在确保美斯卡灵可持续生产方面迈出了第一步，也是至关重要的一步:他们一步一步地揭示了美斯卡灵是如何在贝奥特奥特中制造出来的。
在魏茨曼大学植物与环境科学系Asaph Aharoni教授的实验室领导这项研究的Shirley (Paula) Berman博士说:“学习如何用生物技术复制这一自然过程，将有助于确保为开发新的精神药物提供稳定的美斯卡灵供应。”
科学家们仍然不确定为什么少数仙人掌会产生美斯卡灵。它可能是通过给仙人掌的肉带来一种苦味，或者通过改变仙人掌的生理状态来阻止昆虫和其他捕食者吃掉仙人掌，从而保护这种没有刺的球状、紧贴地面的仙人掌。在这种情况下，为什么高耸的圣佩德罗仙人掌，佩奥特的远亲，有刺，也会产生美斯卡灵，尽管数量较少?
美斯卡灵制造的生化途径已经研究多年，但大多数步骤仍然是假设的，每个步骤所涉及的酶是未知的。
在这项新的研究中，伯曼和他的同事们首先破译了佩奥特仙人掌的整个基因组，确定了哪些基因在植物的哪个部分表达，特别是在其树冠的外层，称为“钮扣”，那里测量到了最高浓度的美斯卡灵。
利用质谱法，他们确定了一系列可能参与美斯卡灵生产的候选分子。他们还为每种酶选择了具有催化相关生化反应潜力的候选基因，并在细菌、酵母或模式植物中表达每种基因后测试了它们的活性。
有了这些知识，他们通过重建佩奥特中美斯卡灵的整个制造途径，完成了这个谜题。
从一个氨基酸-酪氨酸-美斯卡林的生成开始，经过六个步骤，涉及四个酶家族和三种生化反应。研究人员记录了所有这些细节，甚至确定了非常相似的酶如何帮助从特定分子中产生不同的植物化学物质，这取决于该分子在每种酶的3D结构中的对接方式。
在整个研究过程中，他们比较了佩奥特奥特制造美斯卡灵的方式与圣佩德罗仙人掌制造美斯卡灵的方式有很大不同，从而对两者的生物学有了更多的了解。
最后，科学家们着手重建仙人掌外的途径，他们成功地在一株模型烟草植物中重现了美斯卡灵制造的六个步骤中的五个，包括所有中间分子的生成。
这项任务很有挑战性，因为这种植物一直在劫持一些与美斯卡灵无关的中间产物。这使研究人员得出结论，哪些中间体需要在人工工程的途径中大量产生，才能达到预期的结果。
伯曼说:“在未来的研究中，我们希望在实验室中重现整个途径，以便开发一种方法，在酵母或比佩奥特更大、生长更快的植物中制造有用数量的天然美斯卡灵。”
她补充说，佩奥特奥特在自然界的数量正在减少，部分原因是佩奥特奥特猎人采伐植株时过于接近根部，这是不可持续的。创造天然美斯卡灵的替代来源可以帮助保护濒临灭绝的仙人掌，同时确保为允许的用途提供美斯卡灵。
虽然它在许多国家是被禁止的，但它通常被允许在宗教仪式上使用，并在获得特别许可的情况下，用于科学和医学研究。
伯曼解释说:“美斯卡灵与大脑化学物质血清素的受体相互作用，血清素是一组治疗抑郁症、强迫症和其他情绪相关疾病的药物的目标。”“将在美斯卡灵和其他致幻剂的基础上开发的下一代药物可能比现有的药物更持久，副作用更少。”
除了使美斯卡灵可用于药物发现之外，使贝约特以外的植物产生美斯卡灵也将使研究澄清这种致幻剂在仙人掌中的作用。
伯曼说:“我们只能猜测这些功能可能是什么，但如果我们看到昆虫会避开一种能产生大量美斯卡灵的植物，或者这种植物对紫外线辐射有不同寻常的抵抗力，我们就会知道它们是什么。”
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