黑太阳闪蝶:南京大学张辰宇教授重大发现 “剑指”转基因食物安全(图)

南京大学张辰宇教授重大发现 “剑指”转基因食物安全(图) 在九月出版的《细胞研究》(Cell research)的一篇研究中，南京大学张辰宇教授课题组展示了一项非常令人惊奇的发现——植物的微小核糖核酸（microRNA）可以通过日常食物摄取的方式进入人体血液和组织器官。并且，一旦进入体内，它们将通过调控人体内靶基因表达的方式影响人体的生理功能，进而发挥生物学作用。该研究证明植物微小核糖核酸可能是食物中的“第七种营养成分”（其他六种分别是水、蛋白质、脂肪酸、碳水化合物、维他命和稀有元素）。

　　

南大教授张辰宇作《21世纪生物科学与生物经济》讲座

　原文地址

　　Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1: evidence of cross-kingdom regulation by microRNA

　　【Abstract】Our previous studies have demonstrated that stable microRNAs (miRNAs) in mammalian serum and plasma are actively secreted from tissues and cells and can serve as a novel class of biomarkers for diseases, and act as signaling molecules in intercellular communication. Here, we report the surprising finding that exogenous plant miRNAs are present in the sera and tissues of various animals and that these exogenous plant miRNAs are primarily acquired orally, through food intake. MIR168a is abundant in rice and is one of the most highly enriched exogenous plant miRNAs in the sera of Chinese subjects. Functional studies in vitro and in vivo demonstrated that MIR168a could bind to the human/mouse low-density lipoprotein receptor adapter protein 1 (LDLRAP1) mRNA, inhibit LDLRAP1 expression in liver, and consequently decrease LDL removal from mouse plasma. These findings demonstrate that exogenous plant miRNAs in food can regulate the expression of target genes in mammals.

　　【中文摘要】我们早先的研究表明，稳定存在于哺乳动物血清与血浆的微小核糖核（miRNAs），从组织与细胞中活跃地分泌出来，是一类新型的疾病标志物可应用于疾病，发挥细胞间信号传递作用。这里，我们报告令人惊奇的发现，外源性的植物微小核糖核酸可以在多种动物的血清和组织内检测到，并且它们主要是通过进食的方式摄入体内的。其中编号为168a的植物微小核糖核酸（MIR168a）是一种稻米中富含的同时也是中国人血清中含量最为丰富的一种植物微小核糖核酸。体内和体外的功能性研究表明植物MIR168a可以结合人和小鼠的低密度脂蛋白受体衔接蛋白1（low density lipoprotein receptor adapter protein 1）的mRNA，从而抑制其在肝脏的表达，进而减缓低密度脂蛋白从血浆中的清除。这些发现证明食物中的外源性植物微小核糖核酸可以通过调控哺乳动物体内靶基因表达的方式影响摄食者的生理功能。

　　潜在意义

　　该发现从一种新的维度对于中国的古语“吃什么补什么（You are what you eat）”进行了科学解释。

　　该发现的潜在意义还在于：

　　一，该研究显著地扩展了微小核糖核酸的功能；

　　二，该研究提出了一个极其奇妙并且创新的理念，该理念对于人类健康和代谢产生了深远的影响；

　　三，该研究为我们理解跨“界”（比如动植物间）的相互作用甚至是共进化（co-evolution）提供了新的线索，也为我们思考微小核糖核酸的调控作用以及思考来源于食物、植物以及昆虫的外源性微小核糖核酸在猎物和捕食者间的相互影响中的潜在作用开辟了新的道路；

　　四、该研究证明植物微小核糖核酸可能是食物中的“第七种营养成分”（其他六种分别是水、蛋白质、脂肪酸、碳水化合物、维他命和稀有元素）；

　　五、该研究为代谢紊乱症的发生发展提供了一种新的分子机制；

　　六、对于中国人来说，还为在传统的中草药中发现一类全新的活性分子提供了依据。

　　更重要的是，本项研究成果还有深远的意思，比如建立一种高效的将干扰 RNA （siRNA）或微小核糖核酸（miRNA）等小分子RNA传输进入动物体内的实验学方法，从而实现体内基因表达的沉默。同时，本项研究可能对于将RNA 干扰技术重组进入植物及发展依赖于小分子RNA传输的治疗手段有重要的意义，尤其是对于那些对小分子RNA的治疗应用感兴趣的科学家，因为他们注射难以想象的高达100毫克每千克体重的定制的或非定制的RNAi后，依然无法在动物体内观测到明显的治疗效果。

　　相关评论

　　该研究证明植物微小核糖核酸可能是食物中的“第七种营养成分”（其他六种分别是水、蛋白质、脂肪酸、碳水化合物、维他命和稀有元素）。网友评论“这下麻烦大了，确实有必要重新评价转基因安全性”。顾秀林教授评论：“为什么会有人说‘麻烦大了’呢？因为转基因的生物被人类做了手脚后，牵一发会动全身，那么复杂的一个巨大系统，往里面插几个基因，算是‘已知”的改动，会不会因此多了或者少了几个microRNA？那可是未知数！…我们不知道的危险，才是最大的危险。”

　　我们的食物全都是“生物”，不论是植物性食物，还是动物性食物，都“曾经生活过”，它们体内有什么东西呢？方舟子大师不是早就教导我们，植物动物体内也都是DNA，DNA片段不就是“基因”吗？吃什么不都是吃基因和DNA吗？在成千上万个基因中加上一个两个基因，而且那些基因都能被消化掉，吃吧，怕啥？看懂了对microRNA的通俗解释，了解了大米的microRNA在吃大米饭的中国人血液内表现较高浓度这个事实（极小的分子可以通过消化道完整地进入血液），我立刻就想到了“吃啥补啥”这个古老的“迷信”——它可能是非常科学的！一方水土养一方人这个“中国偏见”，如果有根据的话，大概也藏在这只有 19-24个核苷酸的非编码小分子里。为什么会有人说“麻烦大了”呢？因为转基因的生物被人类做了手脚后，牵一发会动全身，那么复杂的一个巨大系统，往里面插几个基因，算是“已知”的改动，会不会因此多了或者少了几个microRNA？那可是未知数！不增不减的可能性有多大？也许是我们不知道的危险，才是最大的危险。这是常识，特别是对于“洁癖”来说，那可更重要。然而，给“基因时代”下定义的方大师，只认得“基因”，不认得microRNA。他一再谆谆教导中国消费者：害怕转基因是无知...很愚蠢，拒绝吃转基因的人，不仅无知，而且有罪。无知的是方大师，有罪的是强行推行转基因主粮工程的利益集团。

　　英籍华人知名遗传学家，侯美婉博士获悉英国《自然》杂志网站推荐介绍张辰宇教授团队的论文后，来邮件表示:“这确实非常有意思。但是，他们应当同时提出食用转基因生物体的危险，因为含有某些非自然免疫核糖核酸(iRNA)可能并非有益。这样一来，所有转基因生物体，必须筛选iRNA进行与对照非转基因生物体比较！”