【我們吃的不是“食物”,是“信息”】南京大學(xué)張辰宇教授課題組展示了一項非常令人驚奇的發(fā)現(xiàn)——植物的微小核糖核酸（microRNA）可以通過日常食物攝取的方式進入人體血液和組織器官。并且,一旦進入體內(nèi),它們將通過調(diào)控人體內(nèi)靶基因表達的方式影響人體的生理功能,進而發(fā)揮生物學(xué)作用.來源:《細胞研究》——健康教育何超微博（9月19日）

剛看到這個消息的時候本人其實挺驚訝的，可當時原文還沒有上線，只好做了如下評論：“microRNA無處不在，這個我知道，但是植物來源的microRNA能夠影響動物的生理功能，這個我不知道。去查下～”

昨天看到其研究團隊的這則報道， http://chinese.eurekalert.org/zh/pub_releases/2011-09/aaft-wan091411.php，因未知其作用方式，仍然無法評論。

直到今天看到了原文，得知這種microRNA（或miRNA）通過exosomes囊泡傳遞，對于已研究該囊泡六年的本人，表示立刻理解了整個研究內(nèi)容。原文鏈接"Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1 evidence of cross-kingdom regulation by microRNA" http://t.cn/adN1lT

Exosomes是一種30-100 nm大小的雙層膜小囊泡，一開始發(fā)現(xiàn)是在紅細胞成熟時，細胞會將“無用的”細胞器排出，因而exosomes被認為是細胞的“垃圾袋”。而隨著研究的進展，現(xiàn)在在大多數(shù)細胞發(fā)現(xiàn)會分泌這種十納米級囊泡（只能在電子顯微鏡下看到）。該小囊泡發(fā)揮巨大的信號載體功能，在細胞凋亡、免疫調(diào)控、腫瘤遷移等都有重要作用。2007年NCB發(fā)現(xiàn)exosomes內(nèi)含mRNA及microRNA且分離純化后加到新細胞中能夠發(fā)揮生理功能，比如表達出蛋白，使得其信號載體功能被強化（H. Valadi et al., “Exosome-mediated transfer of mRNAs and microRNAs is a novel mechanism of genetic exchange between cells,” Nat Cell Biol, 9:654-59, 2007）。由于exosomes特殊的膜組成及抗原性，使得exosomes的信號傳遞具有一定的特異性。如由腫瘤細胞分泌的exosomes，具有免疫抑制能力（immunosuppression）從而使腫瘤細胞逃避機體的免疫攻擊。而對某些信號蛋白分子，如HSP70，由于exosomes比單純的蛋白分子更容易進入受體細胞，使得其信號效率比單純信號蛋白提高了三個數(shù)量級。

MiRNA和siRNA都屬于微小RNA，都是由非編碼的基因（non-coding genes）產(chǎn)生，不同的是siRNA是cis-encoded antisense RNA，miRNA是trans-encoded antisense RNA。miRNA的產(chǎn)生是通過RNA轉(zhuǎn)錄酶II，經(jīng)過pri-miRNA（<1000 nt）——pre-miRNA（70-100 nt）——miRNA（19-23 nt）過程產(chǎn)生。miRNA的作用具有演化的保留性（an ancient part of programs）。（Genes Dev 19(5):517–529.）

MicroRNA在動物體內(nèi)以不完全互補的方式抑制靶基因的表達，而靶基因在mRNA水平上可能并無改變。痕量的這些微小RNA就可以通過與mRNA結(jié)合對細胞發(fā)揮巨大的生理調(diào)節(jié)功能。伴隨著miRNA、siRNA等的信號調(diào)控作用越來越明顯，exosomes的研究也變得非常熱，它至少保護了其中的miRNA或mRNA從而使其不易在傳遞過程中被降解，從而實現(xiàn)遠程的，甚至本研究中跨界的傳遞。

《Cell Research》的這篇研究表明：1. 跨界的信號傳遞：植物性食物中miRNA可以通過其exosomes分泌，被動物食入后通過小腸上皮細胞吸收，并可以進入血液，到達動物的多種器官。食物中miRNA含量與在血液及這些器官中出現(xiàn)的含量相關(guān)，表明這些miRNA是通過食物攝入的；

2. 明確指出了MIR168a的一個靶序列。由于miRNAs的非特異性結(jié)合，因而其靶位點或者靶序列一直是一個研究熱點。本研究中植物來源的MIR168a可以結(jié)合人和小鼠的低密度脂蛋白受體銜接蛋白1（low density lipoprotein receptor adapter protein 1, LDLRAP1）的mRNA，從而抑制其在肝臟的表達，進而減緩低密度脂蛋白（LDL）從血漿中的清除；

3. LDL在體內(nèi)的已知作用是攜帶膽固醇，血液中含量過低或過高對身體健康都不利。過低則可能表現(xiàn)營養(yǎng)不良，過高則可能引起動脈粥樣硬化、冠心病等。生物學(xué)的發(fā)展非常迅速，作者總結(jié)得好：“我們吃的不是‘食物’，是‘信息’”，食物除了傳統(tǒng)的營養(yǎng)物質(zhì)外，其信號分子的傳遞也將逐漸進入人們的視野。由于不同人群的不同飲食結(jié)構(gòu)，從而可以將食物與某人群的高發(fā)疾病在分子水平上建立聯(lián)系；

4. 食源性信號傳導(dǎo)將進一步提示共同進化（co-evolution）的存在，進一步要求食用轉(zhuǎn)基因作物的研究者必須回答轉(zhuǎn)基因后對作物的基因環(huán)境造成了怎樣的影響，對于新的轉(zhuǎn)基因食用作物，除了蛋白表達外，微小RNAs變化的檢測也需要列入其中。以備在未來的研究中更加明確轉(zhuǎn)基因作物中變化的蛋白及具有信號作用的微小RNAs是否會對人體產(chǎn)生有害影響。

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