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随评:微小核糖核酸(microRNA)可通过食物进入人体

已有 8473 次阅读 2011-9-22 07:31 |个人分类:comments|系统分类:观点评述| 人体

南京大学张辰宇教授的研究组最近发现,一种来源于水稻的microRNA(MIR168a),可以经由人的消化系统进入血液循环。它如果进入肝细胞,能够对某个蛋白质(LDLRAP1)的表达起到调控作用。论文发表在Cell Research上(doi:10.1038/cr.2011.158)。科学网也对此作了报道(链接)。

具有生物活性的大分子能够通过动物的消化系统而不被分解,并且能在后者的体内行使功能 (注意,根据论文原文,作者此次证实了MIR168a能通过人的消化系统进入血液,之前的工作也证明了它如果被人为地注入肝细胞,将能对LDLRAP1起到调控作用,但并没有证明外源的MIR168a能进入肝细胞并且行使该功能的直接证据。此条编辑于2011年11月5日),这在传统的认知中似乎是不可想象的。但过去的研究也曾经揭示,这并非不可能。上海生科院陈晓亚院士的研究组就曾在2007年发现,来自于棉花的一种短链RNA能够通过棉铃虫的消化系统进入后者体内,抑制某个蛋白质(CYP6AE14)的表达(原始论文doi:10.1038/nbt1352)。不过人类作为一种哺乳动物,其消化系统毕竟与昆虫具有很大差异,所以在人体内发现这样的情况也就具有全新的意义。

对于这项研究成果的意义,新闻里已经有一些评价,各生物学论坛也有一些议论。在此谈一下我自己的看法。

1. 负面意义:食物的安全性。经过基因修饰的植物,如果表达了意料之外的miRNA,又恰好能起到某些对人体不利的调控作用,那当然会对人体健康构成潜在的威胁。但这并不意味着我们要一概反对转基因作物。关键在于做转基因的人和机构,在开始的时候就要将这个因素考虑进去,以求排除这一威胁。对于反对转基因的人,你们不妨设立一个检测机构,来给这些转基因产品把把关。当然,这检测标准从哪里来?还是要做一些切实的研究。现在看来从miRNA开始检测就是一个良好的出发点。

2. 正面意义:植物入药。某种植物,如果表达了某种miRNA,而恰好能起到某些对人体有利的调控作用,那当然有可能成为潜在的药物。对于有志于发扬中草药的研究人员,这大概是一个有希望的方向。但是如果你们满足于“本研究为中草药的有效性提供了潜在的证据”而不思进取,那就怪不得别人了。

3. 正面意义:入药方式。如果真的能发现某种简单的对应关系,某种RNA最终能调节某个功能,那就太好办了:直接吃这种miRNA就行了。原来还担心它会被消化掉,还得研究复杂的给药方式,现在可好办了,只要搞清剂量就行了。当然,最后还是有一个难点:这玩意儿是不是需要定向给到特定组织、特定细胞里去?

但是,这里假想的那种简单的对应关系实际上是很难发现的。各种各样的miRNA与细胞的各项生理活动之间,关系非常复杂。现在多数研究只是发现某几个miRNA的过量表达或者抑制与某种病理状况有相关关系,但并不知道是什么因素导致了这些miRNA的表达或者抑制。更不用提在细胞内部的复杂系统中,多种miRNA和它们的多种靶位点往往是协同运作的,在时间和空间上都有一定的组织性,而我们现在对此知之甚少。所以,先不急着乐观。

4. 理论意义:新闻里也提到了,这种“跨界”的相互作用,涉及到物种之间的关系。这属于生态学以及进化生物学的内容。我生产的miRNA能调节你的基因表达,如果我是白菜花你是毛毛虫,又如果我是倒霉的宿主你是聪明的寄生虫……说到这里,作为一个生态学者不禁浮想联翩。

但是这样的思路过于散漫。如果要严肃一点,第一个问题就是:这种现象是怎么凭空出现的呢?从纯随机的立场出发,整个基因组的构成相差甚远的两个物种,却产生了这样一对miRNA与靶位点的组合,这样的概率能有多少?从分子和细胞水平上,是否存在某种机制,使得这个概率增大了?从种内和种间水平上,一但这样的事情产生,它又有什么样的理由在进化的过程中保存下来?很多问题需要更细致、更严谨的思考,而这些问题一旦得到解答,也将会反过来对分子医学研究给予一定帮助。


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