南京大学张辰宇教授解答miRNAs研究疑惑

小丫 · 发表于 2012-6-5 15:26:39

2012年05月02日

去年张辰宇研究组发表的一篇文章提出植物的miRNA可经食物摄取进入人体血液和组织器官、并调控人体内靶基因表达。文章本身虽与转基因食品无关，但却在转基因领域引发轩然大波。反对者认为又一潜在危险性使转基因推广更需谨慎和加强监管，支持者则不断对该文章提出质疑。

生物通报道：去年南京大学生命科学学院张辰宇教授研究组取得了一项重要的miRNAs研究发现——植物的miRNA可以通过日常食物摄取的方式进入人体血液和组织器官，并调控人体内靶基因表达。这项研究本身与转基因食品无关，但却由于其结论的重要性引发了多发关注。
日前Emily Willingham博士在The Scientist杂志上撰文对这项成果再次进行了报道，虽然文章标题为“植物miRNA论文被质疑”，然而通篇读下来，Willingham并无未真正质疑的内容——我们知道如果要提出对某一科学结论的质疑，就需要证明其实验有误，或者方法不可靠，但在这篇文章中并未提及相关方面，只涉及到的有关miRNAs动物源和植物源的问题，后文也进行了解答。
实际上，Emily Willingham博士不是第一次专文评论张辰宇的这项研究了。今年年初，具有重要影响力的“Atlantic Monthly（大西洋月刊）”也对该研究进行了报道（The Very Real Danger of Genetically Modified Foods），但主要利用该发现去质疑孟山都公司的转基因食物：文章提到“在孟山都公司的官方网站上，有这样的宣告：‘测试转基因食品对人类的安全性是完全没有必要、也没有意义的’。这是一个有利于商业的说法，它的依据基础是1960年前后的遗传学理论……几十年来，科学家们却越来越明白，“中心法则”理论只是在大体上正确，它太过简化了。”不管这篇文章观点正确与否，但其在 Facebook 上被疯狂转发，激起争论声一片。
Emily Willingham博士又针对此文进行了反驳（The Very Real Paranoia Over Genetically Modified Foods），提出“谣言总是传千里……LeVaux断言将把现行转基因食品规范搅个天翻地覆的所谓 ‘定时炸弹’ 其实不过是子虚乌有”这样结论性的言语，并针对关于孟山都公司相关言论，进行了长篇的解释。
在这一前提下，这位作者又对张教授这一成果进行了报道，报道内容如下：
这一研究结果公布后，引发了多方关注，并且关注焦点出乎意料的，很快转移到了转基因食品安全的潜在影响上。一些RNA干扰领域的研究专家担心转基因有关问题，以及这项研究中的基础性问题会被误解。
“这一相关争论在这篇文章发表之前就已经展开了，比如来自Science杂志的一位编辑拒绝了这一稿件，就是因为这项成果‘太新’了，张教授说，Cell，以及Molecular Cell杂志也发出了相似的回答。两年后，Cell research杂志接受了这项成果，期间张教授研究组花费了八个月的时间针对编辑要求补偿试验数据。这样这项成果公布了出来，也同时引发了有关食物中的小RNAs如何影响我们机体功能，以及转基因食物中的这些分子是否会造成不可预计的影响的争论。
一位来自HHMI的RNAi专家：Phillip Zamore认为，对转基因相关问题急于做出结论并不合适。他表示更深入的问题在于分析这些单链RNA分子，比如沉默靶向RNA分子的microRNAs，或者miRNAs，是否完整通过消化道。
‘它们很脆弱’，Zamore教授说，认为这些RNAs不会被肠道中消化酶立即消化的观点‘受到争议’，‘为了稳定血液中的单链核酸分子，我们花费了数以百万的资金，更不用说在消化道中。这些未修饰的RNA还未被发现过。’
但是张教授对此并不赞同，他指出在其研究团队2008年发表的一篇论文就证明了内源性动物miRNA能在血液中稳定存在，这表明血源性miRNAs不知为何能抵制降解。因此这项有关植物miRNAs能出现在血液和其它组织中的新发现，并不是没有先例可循。
这项最新的成果也提出‘令人惊讶的可能性，那就是植物中的miRNAs异常稳定，不过这也需要其他研究人员的进一步证实’，来自罗格斯大学的植物生物学家Eric Lam教授说。Lam教授还指出，争论中心的miRNAs是作为植物组织的一部分进入消化道的，并不是没有保护的RNAs，这可能是这些RNAs能在动物消化道中保存下来的原因。
Zamore教授还提出了植物和动物RNA序列之间发生交叉检测的可能性，他说，‘这是确实可能存在的一种情况——至少（小鼠或者人类）基因组中有一个序列能与植物序列相匹配”，因此张教授研究组的发现也许反应的是降解的动物RNA序列，而不是植物miRNA。并且Zamore教授认为这项研究在实验设计上来说，允许了检测序列中出现一个不匹配，这增加了偶发的交叉检测的可能性。
Lam的观点不同，他认为虽然错配是‘可能的’，但是‘可能性不大’，张教授也补充解释说，其团队也利用职务miRNAs特异性化学标签进行了实验分析，结果‘清楚的证明检测到的血清miRNAs是外源性植物miRNAs。’
然而即使Zamore教授接受了这项研究中发现的RNAs是植物来源的这一前提，但是他仍然质疑这些miRNAs会对动物产生实质意义上的影响。Zamore说miRNAs是否是有效的干扰RNAs，必须有足够数量匹配RNA靶向沉默。‘细胞中的作用MicroRNAs表达水平都非常高’，他说，‘比如调控肝脏中胆固醇生成的miRNA-122，在每个细胞中会出现五十万个分子’，张教授论文中检测到的每个细胞中仅有853个拷贝。
针对这一点，张教授也解释道，即使这些表达水平低，但是之前的文献也证明miRNAs的‘生物活性’水平范围是每个细胞700-4450个拷贝，而Lam指出的相关数目也许是特异性的RNA分子，‘这至少说明有可能某些小RNAs比其它分子更有效’，张教授说。
不过这三位科学家也一致认为目前仍存在一些未解答的问题，比如RNAs是否会通过某些方式，进一步修饰，而避过消化，以及这些分子如何影响人类生理。事实上，张教授表示认为这项成果“异乎寻常”的拒稿编辑也表达了对于其研究组‘下一个类似故事’的兴趣，相信也不只是这位编辑对这项研究后续成果感兴趣。”
关于这篇报道的内容，张教授也对生物通记者进行了解释，他表示，“关于第一点，在哪个杂志上发表文章的问题，之前生物通的报道（张辰宇：我们并不在乎是否在CNS上发文）中有解释。而且当时我们投稿Science，已经通过了两次review，但是在editor还是拒了，其原因还是因为成果太新，虽然说CNS此类杂志接收的内容要求是新颖的，但是太新的内容却不会被接受……”。
还有关于浓度的问题，张教授说，“已有研究证明，200-4500个包括就能产生作用，而我们检测到了853个拷贝”，“另外植物源特异性的问题，我们在论文中也进行了详细阐述。”
最后在转基因问题，张教授表示，“我从未在任何公开场所表达过对转基因的看法，我们只是一个单纯的学术研究团队。”

小丫 · 发表于 2012-6-5 15:44:12

来自南京大学生命科学学院张辰宇教授研究组最新提出一项重要新观点，在刚提出这一假说初期，张教授研究组的学生不信，但随着实验的逐渐深入，他们获得了更多的确凿证据，最终完成了研究证明，虽然未能在CNS上发表，但是正如张教授所说，“最后做出来了，她（他）们反而不是很在乎是否在CNS上发。她（他）们更在乎的是坚持下来并为该发现本身骄傲。

CNS（Cell，Nature，Science）是世界顶级的三大期刊，虽说其影响力大，但并不是所有重要的成果都公布于这些大杂志上，许多国际著名学者，包括诺奖得主，其一生中许多甚至主要成果都发表于一些二线，甚至三线的杂志。当然这并不是否定顶级期刊的重要地位，然而应该这么说，研究成果发表于何处很重要，但是并不如成果本身重要，是金子就一定会发光，无论它处于何地。

来自南京大学生命科学学院张辰宇教授研究组最新获得了一项重要成果：他们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。这项研究不仅有助于深入了解microRNA作用机理，而且对于未来的临床治疗也具有巨大潜在作用。这一成果公布在Cell research杂志上。

在刚提出这一假说初期，张教授研究组的学生不信，但随着实验的逐渐深入，他们获得了更多的确凿证据，最终完成了研究证明，虽然未能在CNS上发表，但是正如张教授所说，“最后做出来了，她（他）们反而不是很在乎是否在CNS上发。她（他）们更在乎的是坚持下来并为该发现本身骄傲” 。也许这才是作为科研人员的的淡然，不浮躁态度，以及对于自己研究成果的自信。

多年努力获得重要成果

微小核糖核酸（microRNA）是一类长约19至24个核苷酸的非编码小分子RNA，它通过与靶基因的信使RNA（mRNA）结合的方式抑制相应的蛋白质翻译。

张教授课题组早在2007年就开始了这方面的研究，他们发现动物microRNA能稳定地存在于动物的血清、血浆和尿液等体液中，可作为疾病的非创伤性的生物标志物，并提出了循环microRNA和分泌型microRNA的概念——循环microRNA是一类新型的疾病标志物，可应用于疾病，如肿瘤的早期诊断，个体化治疗的指证等方面，分泌型microRNA也是新的一类重要的信号分子，调控细胞间和组织间的信号传递。

从张教授等人开始研究血清microRNA的时候就做了深度测序，在他们分析血清microRNA深度测序的结果，惊讶的发现也有植物microRNA存在，而且是完整的序列，及有相当高的拷贝数。由于植物的microRNA与动物的基因组的序列没有100%的一致序列！因此可以认为动物血清中发现的植物microRNA绝对是植物的，而不是动物内源性microRNA或动物内源性RNA碎片。

张教授说，“由此我们就开始设计实验，研究植物microRNA从哪儿来的，是否具有功能。从实验开始到第一次投稿约一年半时间，4位博士生在不同的时间同时做。从第一次投稿CNS到在Cell Res发表，约两年，期间修回后补做的实验就有花了一年零两个月。”

这些长时间的努力没有白费，张教授研究组通过体内和体外的功能性研究，发现一种在稻米和中国人血清中富含的miRNA：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，这证明了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。

深远的研究意义

这项研究成果发人深省：比如，它表明除了吃“食物”（以碳水化合物及蛋白质等的方式）以外，您还在摄入“信息”（此信息即是微小核糖核酸的序列特征，因为来源于不同食物的多种多样的微小核糖核酸一旦被人体吸收，将导致潜在的不同类型的靶基因的调控以及对人体的生理状况产生不同的影响结果）。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。

其潜在意义还在于：
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，这一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。

读者感兴趣提问：

提问：这项研究发现稻米中富含的miR168a也是中国人血清中含量最为丰富的一种miRNA，这是指人体直接摄入miR168a，还是说通过DNA片段信息重新合成的呢？

张教授：实际上我们发现动物血清和组织中最高的是一种在几乎所有的植物里都是高浓度存在的植物miR156，miR168a只是在中国华东人群血清中第二高浓度，miR168a在牛血清中就比人血清中含量低很多。文章中也证明了人体直接摄入miR168a。

提问：从日常饮食中摄入的miRNA是否会在胃部被分解呢？

张教授：现在植物中已有约两千种miRNA被发现，而在动物动物血清和组织中，我们只发现了40-50种左右的植物miRNA。这提示从日常饮食中摄入的miRNA在胃肠道是有被分解的。但为什么40-50种左右的植物miRNA不被降解，机理尚未知晓。

提问：植物和动物的miRNAs在加工成熟的过程中存在差异，这是否说明植物中的植物miRNA，与人体中的植物miRNA存在差异呢？

张教授：我们在人体中发现的植物miRNA就是植物中的植物miRNA，没有差异，我们的论文还特别设计了实验，并也针对这个问题进行了讨论。

提问：您的研究组在这项研究中是否遇到了什么实验困难，您是如何解决的呢？

张教授：太多的问题了。最主要的是开始的时候，不知如何设计合适的实验，去证明。而且从开始到实验进行了一年左右的时候，由于该假说过于“诡异”，学生不信，我用“即便想证明我是错的，你们也要的得出‘conclusive’的反对结果“来激励他们。最后做出来了，她（他）们反而不是很在乎是否在CNS上发。她（他）们更在乎的是坚持下来并为该发现本身骄傲。此外，曾科教授，陈熹副教授及团队中的其他成员共同努力，才有了今天的结果。还有特别是美国NIH的刘正刚教授，耶鲁大学的吴殿青教授给予了很多有益的意见和建议，也给了做实验的同学很多的信心。

小丫 · 发表于 2012-6-5 15:55:41

miRNAs是一种小分子，但是这种小分子在生物机体中却发挥了重大的作用，来自南京大学生命科学学院的张辰宇教授研究组近期发现了这种小分子的另外一项重要的功能，这一功能能直接影响到整个机体是否能正常运作，古语有云：勿以恶小而为之，勿以善小而不为，在这里可以理解为，勿以miRNAs小而小瞧它，miRNAs这种小分子研究热潮不断，从一个侧面也反映了这种小分子的重要作用和独特魅力。

为了更深入了解这一研究成果，生物通编辑特联系了张辰宇教授，就读者感兴趣的一些问题请教了他，从问答中编者发现张辰宇教授实际上就是一位在科研上执行“勿以善小而不为”的杰出科学家，他在南京大学生科院05级博士生入学典礼上说了这么一段话：作为一名医生，你不可能治疗所有的病人；作为一名研究者，你不可能研究所有的科学问题；作为一个普通人，你不可能帮助所有需要帮助的人。但你医治过的病人，你帮助过的人会在乎你做了什么，科学史上会记住你做出的哪怕一点微不足道的贡献。

这位孜孜不倦，勤勤恳恳从事科学研究的科学家就是秉承着这种认真的态度，在科研道路上走出了一个又一个踏实的脚步，他从不认为研究里的每一次重复是相同的，他说只有以“每个生命都是不同的”心态应对生命的“重复”，才可能不会厌倦生命中绝大多数平淡的日子，绝大多数平凡的工作，而人生的价值和生命的意义却就体现在这种“重复”的琐碎之中。

也正是这种不放过任何一个细节的态度让这位教授在身兼院长的工作繁忙压力下，还获得了科学研究的重要突破：其研究组发现miRNA能够被一种细胞分泌出来后，经血液循环被运输到另外一种的受体细胞内，通过降低其相应的靶基因的翻译，从而调节受体细胞的功能，这项研究发现了miRNA的新特点，能帮助我们更好地理解生物系统内信息传递的本质规律，揭示疾病发生发展的新机制。这一研究成果公布在《Molecular Cell》杂志上。

这项研究花费了张辰宇教授两年多的心血，在2008年，张辰宇教授与其他同事发现了在人类和其他动物的血清与血浆中稳定地存在miRNA。这些循环中的miRNA的表达图谱是一类全新的生物标志物，可以用于肿瘤和其他疾病的无创性诊断。之后作为这个工作的延续，他们研究了血清血浆miRNA的来源及其可能的生物学功能。结果显示，当细胞受到刺激后，能够选择性地把miRNA包裹进细胞内的微小颗粒内（microvesicle, MV），这种选择性的包裹是细胞主动地，特异性分泌miRNA的基础。研究人员还证明了这些从细胞分泌出来的miRNA能够被运输到靶细胞内，通过抑制相应的miRNAs的靶基因的翻译，来调节靶细胞的生物学功能。

研究人员发现与其它细胞因子等信号分子相比，分泌的miRNAs作为一种信号分子是通过自身的直接作用而传达信息，而其它细胞因子等信号分子只具有“信使”功能，这极大地拓展了对miRNA功能的理解，从这点上说，分泌的miRNA代表了一类全新的、具有重要的生物学功能的信号分子，其能够介导细胞间及组织、器官和系统间的信号传递。并且，这种miRNA的分泌及在靶细胞内的作用，是迄今为止尚未知晓的，但极其复杂、并被生命体高度设计的，调节各种生理及病理生理状态的、新的调控网络。

另外在谈到这项最新发现的临床意义的时候，张教授表示，因为所有类型的细胞都具有分泌与接受miRNA的能力；并且在特定的生理与病理生理条件下，细胞可一次性分泌多种miRNA，在靶细胞中更能调节多个基因的翻译，所以，miRNA的分泌作为细胞的信号传递方式是“双通道”或“多通道”的。因此，发现miRNA的分泌即把细胞的信号传递方式从“固定电话”提升为“手机”。总之，该新发现帮助我们更好地理解生物系统内信息传递的本质规律，揭示疾病发生发展的新机制，并发展出新的治疗策略与方法。

小丫 · 发表于 2012-6-5 16:02:03

张辰宇，博士生导师，长江学者特聘教授，享受国务院特殊津贴，担任国家“973”、“863”项目首席科学家，国家自然科学基金委杰出青年基金获得者，江苏省333人才工程二层次人才，江苏省2006年度十大杰出青年，2008年度谈家桢生命科学创新奖获得者，2007年度中国侨联科技创新人才奖获得者。

主要从事microRNA，线粒体功能及人体及细胞能量代谢的分子作用机理及其相关疾病的发病机理研究（MicroRNA，Mitochondria Function and Cell Metabolism），在国际顶级学术期刊在Cell, Nature, Science及其系列杂志（17篇）, JCI, PNAS, Cell Res ,JBC, Endocrinology, Biochem. J 等杂志上发表，共计发表具有很高影响力的文章百余篇，被引用次数约7500次，申请国际专利12项，其中2项获得授权；申请40余项国内专利，5项获得授权。主持国家级科研项目7项及省部级科研项目4项。并主持江苏省糖尿病临床医学中心，南京大学中国医药城研究中心等集科研、应用及开发于一体的项目。

小丫 · 发表于 2012-7-24 22:44:46

科学家发现，植物中的一些微小RNA会进入人体，控制人体的基因活性，以更主动的方式影响人体。这是第一次实验证明，植物的微小RNA竟然是一个超级杀手，可以跨物种执行任务！这也许证明了“一方水土养一方人”，但它的作用机制仍有待研究。

吃饭时，菜叶和果实被我们的牙齿大卸八块，在肠胃里粉身碎骨。这个过程释放出的蛋白质、碳水化合物、脂类进入人体，顺着血液发配各处，给身体添砖加瓦。但这可能不是故事的全部——南京大学生命科学学院的张辰宇教授发现，植物中还有一些小分子也会进入人体，可能反客为主，控制人体的基因活性，以更主动的方式影响身体。这些嚣张的小分子就是微小核糖核酸（微小RNA，miRNA）。这项研究发表在《细胞研究》（Cell Research）。为了深入了解这项颠覆常识的研究，果壳网采访了张辰宇。

顾名思义，微小RNA个头很小，只有19-24个核苷酸；它不是植物的专利，动物也有。不管植物还是动物，它们对细胞生长代谢非常重要。但学界一直认为，自产的微小RNA只供自己使用；从没想过植物的也可能在人体内存活，甚至履行杀手职责。张辰宇寻思，为什么不行？

那些顽强的微小RNA

为了试探一下猜想，张辰宇的团队先在人的血液里面寻找植物微小RNA的踪影。结果发现，人的血液中竟然藏匿了至少40种植物特有的微小RNA！植物中本有上千种微小RNA，按照前人的认识，这些微小RNA应该经受不了消化道的历练，但现在张辰宇的实验证明，确有极少数能存活下来，这是一个惊人的发现！

为什么这些少数微小RNA能存活下来，张辰宇说他也不知道。不过他发现，在存活下来的40多种微小RNA当中，两种编号为MIR156a和MIR168a的尤为顽强，浓度竟和人体内本身的微小RNA浓度在同一量级。再一查，这两种微小RNA可是有头有脸，它们在大米和大白菜中最为丰富（生米中最多，米饭煮熟大约还能剩下近4成）。除了稻米，在小麦中MIR156a也含量不菲，而和前人的研究结果不同的是，MIR156a在张辰宇团队的检测中却不见踪迹。
好，既已在人体内发现源自植物的微小RNA，那它们是否确实来自饮食？在动物体内又能起到什么效果呢？张辰宇团队拿大米里含量很多的MIR168a开刀分析。

老鼠爱大米……实验就拿小鼠做。

微小RNA跨物种“谋杀”

通过给小鼠喂食生大米，科学家发现它们的血液和肝脏中，MIR168a的浓度确实因为饮食中MIR168a的增加而增加了。增加后会产生什么其他的影响呢？

要预测植物微小RNA的增加能造成什么样的生理结果，得先明白微小RNA是如何工作的。在细胞里，DNA像写满遗传信息的蓝图，在适当的时候被“复印”成信使RNA（mRNA），再去指导蛋白质的合成。而微小RNA就像杀手，非常有目标地找到自己要谋杀的信使RNA，让它们没法继续变出蛋白质。当然，微小RNA找目标不看照片，而是看信使RNA和它的匹配度，要是信使RNA上某些片段它们恰好能结合上去，这些信使RNA就被视为该死的目标。那么来自植物的MIR168a在动物体内的谋杀目标是谁呢？

经过序列比对，科学家们推测，它在动物体内确实有一个信使RNA目标，这个信使RNA指导合成“绑架”低密度脂蛋白的蛋白，这个绑架者主要分布在肝脏。也就是说，MIR168a这个微小RNA专门对付绑架者，MIR168a若是升高了，肝脏里绑架者就少了，低密度脂蛋白不受绑架，在血液里的浓度就会慢慢积累变高。

果然，他们发现，吃了大米以后，小鼠体内MIR168a很快升高，3天后，血液中低密度脂蛋白胆固醇也变多了。这一切都验证了张辰宇的猜想，同时让科学界难以置信：来自植物的微小RNA竟然是一个超级杀手，可以跨物种执行谋杀任务！

一方水土养一方人

可是，如果植物这么厉害，吃下去还能调节我们的基因，那我们是不是该对它们敬而远之？张辰宇认为这种担心毫无必要：“不用怕，这种现象要在人体内成立，还需进一步证明。而且，即使这种调节途径是存在的，我们在亿万年演化中也一直被调节着，身体早就达到了平衡。”

不过，他指出，他的这项研究或许为中国老话“一方水土养一方人”找到了科学注脚，因为，如果小鼠实验里得到的结果真的能推演到人类，或许就能解释为什么东方人和西方人相比，虽然不那么胖，也会得糖尿病——因为东方人以大米为主食，西方人的饮食则以面包为主，“因此吃米和吃面可能是不一样的”，张辰宇说。当然，饮食能影响人体的因素很多，微小RNA的调节只是一种猜测。（关于东方人和西方人的差异，大家可以各抒己见。）

归根结底，目前生物体的实验还处在小鼠的阶段，将小鼠的结论直接推广到人还有些大胆。而且最重要的是，微小RNA的跨“界”调节到底是通过什么机制发生的呢？只有明确发生机制，才能更好地解释现象，更好地指导未来的应用。这是摆在张辰宇面前的一道难题。

机制研究尚待更精彩实验

根据以前的研究，张辰宇知道血液中的小囊泡可以把微小RNA装载起来，运送到身体其他部分，于是他猜测，小肠绒毛也可能把游离在附近的来自植物的微小RNA吞进来，包裹进小囊泡，再吐到血管里。随后，囊泡顺流而下，若是行至肝脏，这些囊泡可能被肝细胞吸收，微小RNA被释放，于是结合它的目标信使RNA，让低密度脂蛋白的绑架者减少，造成血液里的坏胆固醇升高。这个过程听起来像破案故事一样激动人心！然而要想证明却非易事——想想，怎么才可能亲眼看到这个过程呢？到现在，科学家们也还没能在完整的生物体里证实这个猜想，只能说向这个方向做出了努力。

张辰宇团队使用人体细胞模拟了上述场景。他们首先把大量合成的MIR168a微小RNA“喂”给体外培养的（也就是在平皿里培养的）人上皮细胞（小肠绒毛就是一种上皮细胞）。接着收集这些上皮细胞分泌的小囊泡。再转移给在另一个平皿里培养的肝脏细胞。然后他们发现， MIR168a所要谋杀的绑架者在肝脏细胞里的量果然减少了。

这样的细胞实验确实证明了张辰宇的猜想的机制是可行的，然而它毕竟是在相互分隔的两种培养细胞之间做的，而不是在生物体的层面，所以这套机制只是被初步验证，远非确凿。想要确凿地说清植物微小RNA对人体的作用机制，还有待更精彩的实验。由于张辰宇的研究颠覆常识，而且在几十种存活于人体的植物微小RNA中，只发现MIR168a这一种会对动物产生作用，因此有人认为他的结果或许是巧合。来自捷克科学院分子遗传学研究所（Institute of Molecular Genetics in the Czech Republic ）的Petr Svoboda认为，在张辰宇的实验中，植物的微小RNA在人体内检测到的量很少，这个浓度的微小RNA是否真的能对人体产生影响值得怀疑。

张辰宇对此进行反驳，他认为“含量少是要看和什么对比”，MIR168a的浓度虽然占人体微小RNA的总量少，但它和人体自身的一些微小RNA浓度相当，足以发挥功能。

不管怎么说，植物里能对动物起作用的因素有很多。这项研究仅仅说明，植物或许还存在这样一种途径，来对动物的身体进行调节。可以相信的是，在演化的尺度上，虽然动物同植物共同走过的岁月短得无足挂齿，在分类学上，虽然它们确实被归纳在遥远的两端，但动物和植物一直在用各种方式共同影响、彼此渗透，甚至传递信息。我们正绞尽脑汁，试图参透这段距离间千丝万缕的联系。

参考来源：果壳网（http://www.guokr.com）

相关论文：L. Zhang, et. al., “Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1: evidence of cross-kingdom regulation by microRNA,” Cell Research, doi:10.1038/cr.2011.158, 2011.

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