植物基因中的微小rna能進(jìn)入人體血液和組織器官

植物體內(nèi)的微小rna也能跨“界”調(diào)控人類的基因表達(dá)？最近，刊登于《細(xì)胞研究》雜志的一項(xiàng)研究觸動(dòng)了轉(zhuǎn)基因安全問題的敏感神經(jīng)。

南京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授張辰宇及其研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，植物體內(nèi)的微小核糖核酸（microrna）進(jìn)入人的腸胃后，竟然能逃過腸胃的消化、降解，“跑”到人體的血液和組織器官里，調(diào)控人體內(nèi)靶基因表達(dá)的方式，從而影響人體的生理功能。

那么，被轉(zhuǎn)入農(nóng)作物的抗病蟲害基因是否也會(huì)通過攝食方式進(jìn)入人體循環(huán)系統(tǒng)，發(fā)揮調(diào)控作用從而影響人體的生理機(jī)能？在接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》專訪時(shí)，雖然介紹具體研究內(nèi)容時(shí)侃侃而談，但面對記者關(guān)于轉(zhuǎn)基因安全問題的追問，張辰宇堅(jiān)持不置可否。

稻米的微小rna參與人類基因調(diào)控張辰宇告訴《科學(xué)時(shí)報(bào)》，dna被稱為人類的“生命天書”，其中存儲(chǔ)了足量的遺傳信息；而rna作為遺傳訊息的載體，負(fù)責(zé)將“生命天書”的內(nèi)容翻譯出來，合成蛋白質(zhì)后行使各項(xiàng)生理功能。

在rna家族里，微小rna不僅“個(gè)子小”，而且發(fā)現(xiàn)得晚。1993年，科學(xué)家才在線蟲體內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)了微小rna。2002年，植物的微小rna被找到。它是長度介于19～24個(gè)核苷酸的非編碼rna，主要作用是通過調(diào)控身體里的蛋白質(zhì)表達(dá)來調(diào)節(jié)身體機(jī)能。

長久以來，科學(xué)家們一直認(rèn)為微小rna都是“自產(chǎn)自用”。但是，張辰宇課題組發(fā)現(xiàn)，稻米中有一種含量豐富的編號(hào)為168a的植物微小rna（mir168a），在中國人的血清里竟然也大量存在?！爸参锏奈⑿na和動(dòng)物（包括人）的基因組序列沒有100%一樣的，因此可以確定mir168a來源于稻米，通過吃的方式進(jìn)入人體。”

同時(shí)，他們還發(fā)現(xiàn)mir168a除了可穩(wěn)定地存在于動(dòng)物和人的血清中外，還能和肝臟中一個(gè)基因的信使rna結(jié)合，抑制該基因在肝臟的表達(dá)，使血液中的“壞”膽固醇――低密度脂蛋白難以被清除。

“如果低密度脂蛋白長期在血液中保持一定數(shù)量的話，就會(huì)提高患代謝綜合征的幾率和危險(xiǎn)。以往研究表明，中國人比西方人更容易得糖尿病，或許跟我們以稻米為主食的飲食結(jié)構(gòu)有關(guān)系?！睆埑接钫f，“當(dāng)然，這只是其中一個(gè)原因。”

張辰宇認(rèn)為，植物微小rna很有可能會(huì)成為繼水、蛋白質(zhì)、脂肪酸、碳水化合物、維他命和稀有元素之后的“第七種營養(yǎng)成分”，“而且功能會(huì)比維生素的作用更大”。

或能解釋中草藥治病機(jī)理該研究組的成果發(fā)表后，《細(xì)胞研究》的執(zhí)行主編李黨生認(rèn)為，此發(fā)現(xiàn)將為科學(xué)認(rèn)識(shí)中草藥開辟一個(gè)新的角度。

一直以來，人們普遍認(rèn)為，食物中的任何核糖核酸，都會(huì)在人體的消化系統(tǒng)中被完全降解掉，所以任何外源性的核糖核酸都不可能完整存在于動(dòng)物和人的血液及組織器官中，更不可能發(fā)揮調(diào)控作用。

然而，張辰宇等人的發(fā)現(xiàn)證實(shí)，植物里的微小rna，有一部分可以不被人的腸胃降解掉，并起到調(diào)控人體生理機(jī)能的作用。

那么，中草藥中含有的微小rna在進(jìn)入人體的消化系統(tǒng)后，是否也能夠“幸存”下來，并且起到對人體有利的調(diào)控作用呢？

張辰宇告訴《科學(xué)時(shí)報(bào)》，他們目前正在進(jìn)行一項(xiàng)關(guān)于中草藥的研究?！拔覀円呀?jīng)從一味中草藥中鑒定出了特定的微小rna。中草藥被煮過后，在藥湯里，該種微小rna也很多且能穩(wěn)定存在。而中草藥被人吃進(jìn)去后，這種微小rna能夠被運(yùn)輸?shù)椒沃?，把感冒病毒給‘殺掉’。”

張辰宇說：“中草藥中有很多成分，我們發(fā)現(xiàn)了一種新的成分。這為研究中草藥的功能開啟了一個(gè)新的大門?！?/p>

動(dòng)植物間也能跨界“交流”

張辰宇說，從生物學(xué)意義上講，他們的這個(gè)發(fā)現(xiàn)對于理解動(dòng)植物間的跨“界”調(diào)控及共進(jìn)化的意義更大一些。

在科幻電影《阿凡達(dá)》中，有這樣一個(gè)場景：阿凡達(dá)把頭發(fā)放到馬的耳朵里，人和動(dòng)物就能進(jìn)行心靈上的交流?，F(xiàn)實(shí)中，雖然人類、動(dòng)物和植物間不能進(jìn)行這樣直接的溝通，但以微小rna為紐帶，它們可以相互影響。張辰宇認(rèn)為，微小rna可能成為自然界互相交流、共進(jìn)化、互相適應(yīng)的一個(gè)分子調(diào)節(jié)區(qū)。

張辰宇舉了這樣一個(gè)例子：某種動(dòng)物在一個(gè)特定地區(qū)，幾代、幾十代吃著同一種草，草內(nèi)的微小rna有可能就會(huì)變成動(dòng)物體內(nèi)的內(nèi)源性微小rna。一旦動(dòng)物離開這片草地，幾代后，體內(nèi)的這種微小rna就會(huì)被降解或排泄掉，動(dòng)物就會(huì)因?yàn)檫@種微小rna的缺失而產(chǎn)生疾病，或因?yàn)檫@種缺失使某種基因變好。

“這說明植物不只是面臨著被吃掉的命運(yùn)，同樣也可以影響、調(diào)控動(dòng)物和人類。”

反過來，植物能不能用動(dòng)物的微小核糖核酸？

張辰宇說，他們正在做另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把牛奶澆到一盆植物的根部，四五個(gè)小時(shí)后，葉尖部發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物的微小rna。

“吸收變身并不令人驚訝，關(guān)鍵是這種微小rna有什么樣的功能？如果使用有機(jī)肥而不是化肥，能不能把動(dòng)物的微小rna轉(zhuǎn)給植物，用來防治病蟲害？”這些都是張辰宇和他的課題組接下來努力的方向。

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