《Journal of Basic Microbiology》：Metabolomic Analysis of Phytophthora parasitica Growth in the Presence of β-sitosterol Indicates Adaptive Mechanisms Modulated by Sterols
编辑推荐：
本刊推荐：本研究通过液相色谱-高分辨质谱（LC-HRMS）结合化学计量学工具，首次系统揭示植物甾醇β-谷甾醇对寄生疫霉（Phytophthora parasitica）代谢重编程的调控作用。研究发现尽管菌丝生长未受显著影响，但鞘氨醇碱（sphinganine）、组氨酸和甲基硫代腺苷（MTA）等关键代谢物呈现浓度依赖性变化，阐明甾醇营养缺陷型卵菌通过代谢适应性调控其致病力的新机制。
引言
寄生疫霉（Phytophthora parasitica）作为具有广泛寄主范围的植物病原卵菌，对烟草、番茄和柑橘等经济作物造成严重危害。这类卵菌的独特之处在于其丧失甾醇从头合成能力，必须从宿主或环境中获取甾醇以维持细胞膜结构和致病相关生命活动。本研究聚焦β-谷甾醇这一植物源甾醇对寄生疫霉代谢网络的调控作用，通过非靶向代谢组学解析其适应性机制。
材料与方法
实验设计采用V8培养基培养寄生疫霉IAC01/95菌株，设置0、1、10、20 mg/L四个β-谷甾醇浓度梯度。通过液相色谱-高分辨质谱（LC-HRMS）技术分析代谢物谱，结合主成分分析（PCA）和分子网络（GNPS）等生物信息学方法进行数据挖掘。采用Wilcoxon检验和Bonferroni校正进行统计学分析，确保差异代谢物筛选的可靠性。
结果
菌丝生长测定显示不同甾醇浓度处理间无显著差异（直径约5.05-5.09 cm），但代谢组学分析揭示深层代谢重编程。PCA分析表明第一主成分（PC1）贡献37.5%变异度，清晰区分病原菌存在与否的处理组。从6000个质谱特征中筛选出8个经GNPS数据库验证（余弦相似度>0.8）的关键差异代谢物，包括鞘氨醇碱（m/z 302.3055）、组氨酸（m/z 156.0768）和5′-甲基硫代腺苷（m/z 298.0967）。
讨论
研究发现β-谷甾醇通过多途径调控病原菌代谢：甲基硫代腺苷（MTA）在甾醇缺乏时显著消耗，提示甲硫氨酸回收通路激活；组氨酸的动态变化反映其在不同营养条件下的双重功能（抗氧化剂/氮源）；鞘氨醇碱的负调控暗示甾醇-鞘脂互作在膜微域形成中的平衡机制。这些发现为理解卵菌甾醇感知系统（如甾醇感应结构域SSD和氧化甾醇结合蛋白OSBP）提供了新视角。
结论
本研究首次从代谢层面证实β-谷甾醇可作为信号分子引导寄生疫霉的适应性代谢重组。关键代谢物的调控模式为开发新型防控策略提供理论基础：靶向甲硫氨酸代谢通路干扰致病力，或利用鞘脂类物质作为植物免疫诱抗剂。该研究深化了对甾醇营养缺陷型病原菌环境适应机制的认识，为植物病害绿色防控开辟了新途径。
