植物固醇是植物细胞膜的关键结构成分，也是调控植物生长发育的重要信号前体分子。与动物和真菌主要依赖胆固醇和麦角固醇不同，植物合成了超过 250 种结构多样的固醇分子。其中，豆甾醇、β-谷甾醇和菜油甾醇是三种最主要的结构固醇。值得一提的是，菜油甾醇是合成关键植物激素——油菜素甾醇（BR）的直接前体。此外，这些游离固醇还能通过糖基化或酰基化修饰，形成固醇糖苷（SG）和固醇酯（SE）。这个庞大的“固醇世界”，共同支撑着植物的生命活动。
近日，南开大学门淑珍教授团队在 JIPB 上发表了题为“Phytosterols: Structural variations, biosynthetic pathways, and their biological roles”的综述文章，系统梳理了植物固醇研究的最新进展，涵盖其化学结构、生物合成与修饰途径、细胞内运输与稳态调控以及在生殖与营养发育中的核心功能。
文章首先详细阐述了 β-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇等主要植物固醇以及环阿屯醇等多种中间产物在不同物种与组织（尤其是营养器官与花粉）中的特异性分布模式。这种多样性是植物适应环境和保证生殖成功的重要策略。文章还重点解析了以环阿屯醇合酶（CAS）为起点的植物固醇的核心合成途径，强调了固醇甲基转移酶（SMT）和 C-4α 甲基氧化酶（SMO）等在决定终产物谱中的关键作用，并对比了植物与动物、真菌合成途径的异同。同时，文章探讨了固醇通过膜泡运输及 ABCG 转运蛋白进行细胞内与细胞间运输的潜在机制。
文章系统整合遗传学证据，阐明固醇合成通路不同环节的突变会导致从胚胎致死、幼苗畸形、矮化到雄性不育等一系列严重表型。特别指出，油菜素内酯前体的合成与主要膜固醇的合成在下游途径中共享酶，但上游固醇的独特信号功能对胚胎模式建成等过程不可或缺。
文章最后提出了该领域亟待解决的核心问题，包括：共轭固醇的具体生物学功能、胆固醇合成通路的普遍性、关键未知酶的鉴定、固醇信号分子的本质、非膜泡运输机制的存在性以及固醇调控细胞内吞的作用机制，为未来研究指明了方向。
本综述不仅为植物脂质生物学领域的研究者提供了系统的知识参考，也凸显了固醇代谢在作物遗传育种（如抗逆性、雄性不育调控）和天然产物开发中的潜在应用价值。
南开大学已毕业博士研究生覃超为该综述的第一作者，南开大学生命科学学院门淑珍教授为通讯作者。
