红花是临床常用的活血化瘀中药，是丹红注射液、血必净注射液等中药大品种的主要原料药之一。中药红花来源于菊科植物红花Carthamus tinctorius L.的干燥花。羟基红花黄色素A（羟A，HSYA）是红花发挥活血化瘀药效的主要活性成分，可以抑制血小板活化因子（PAF），具有重要的药用价值。以羟A为主要成分的红花提取物已被开发为二类新药“注射用红花黄色素”（国药准字Z20050146，每瓶装50 mg，含羟A 42.5 mg），用于治疗心血瘀阻引起的I、II、III级稳定型劳累性心绞痛，并被列入中药保护品种。近期，“注射用羟基红花黄色素A”作为中药一类新药（单一成分），已完成治疗急性缺血性脑卒中的III期临床试验，并已向国家药监局提交新药申请。因此，羟基红花黄色素A具有广阔的应用前景。

羟A于1981年被日本科学家Onodera首次报道，其结构于1993年被Meselhy等修订，直到2013年，羟A的结构被中国医学科学院药物研究所张培成教授团队完成准确修订。羟A具有醌式查耳酮双碳苷的独特结构，引起了有机化学家的兴趣，然而其化学全合成至今仍然是一个挑战。羟A的生物合成途径研究似乎更具有挑战性：醌式查耳酮结构是如何形成的，葡萄糖基是如何连接到羟基化和sp3杂化的碳原子上，诸多问题需要回答。

2025年5月14日，北京大学药学院天然药物及仿生药物全国重点实验室叶敏教授团队在Nature Communications杂志在线发表了题为《Elucidation of the biosynthetic pathway of hydroxysafflor yellow A》的研究论文。该研究从红花植物中鉴定了四个关键生物合成酶：CtF6H（催化柚皮素6-羟基化生成红花素）、CtCHI1（催化红花素或异红花素的异构化）、CtCGT（黄酮类双C-糖基转移酶）及Ct2OGD1（2-酮戊二酸依赖型双加氧酶）。利用上述酶，在烟草、酵母及体外酶催化体系中实现了羟A的从头合成或半合成。此外，该研究还探讨了羟A的独特分布机制。本研究首次阐明了羟A的完整生物合成途径，为脑卒中治疗在研药物羟基红花黄色素A的合成生物学方法生产制备奠定了重要基础。

北京大学药学院、天然药物及仿生药物全国重点实验室叶敏教授为论文的通讯作者。该团队Co-PI王子龙副研究员、2025届博士毕业生王昊天为共同第一作者。成都中医药大学陈江教授及中国科学院遗传与发育生物学研究所常国伟博士等也做出了重要贡献。研究工作得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、云南省科技厅项目的支持。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-59774-3

第一作者简介：

王子龙，北京大学药学院叶敏教授团队Co-PI，副研究员，博新计划。主要从事中药活性成分生物合成与关键酶催化机制研究，以第一作者/通讯作者（含共同）在Nat Commun（2篇）、PNAS、APSB（2篇）、Chem. Sci.及Plant. Biotech. J.发表SCI论文10余篇。

王昊天，北京大学药学院2025届博士毕业生，曾获“国自然青年学生基础研究项目（博士研究生）”和“中国科协青托工程博士生专项计划”资助。以第一作者（含共同）在Nat Commun（2篇）、Angew Chem Int Ed期刊发表SCI论文3篇。在读期间曾获北京市三好学生、国家奖学金等荣誉。已推荐北京市优秀毕业生。

通讯作者简介：

叶敏，北京大学药学院院长，教授，博士生导师。主要从事中药药效物质及其生物合成研究，迄今发表SCI论文260篇，总被引10,088次，H-index为55。目前主持国家重点研发计划“合成生物学”重点专项项目及基金委重点项目。

天然药物及仿生药物全国重点实验室