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微小核糖核酸可通过食物进入人体

上一篇 / 下一篇  2011-09-23 16:33:02 / 个人分类:基本实验技术

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  来自南京大学生命科学学院,江苏MicRNA生物学与生物技术工程研究中心等处的研究人员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。这一研究成果公布在《细胞研究》(Cell research)杂志上。

  领导这一研究的是南京大学生命科学学院张辰宇教授,其研究组主要从事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。

  据EurekAlert报道,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。该课题组之前的研究成果表明微小核糖核酸可稳定存在于哺乳动物的血清和血浆(循环微小核糖核酸)中,是由组织和细胞主动分泌的(分泌型微小核糖核酸)。因此,循环微小核糖核酸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,分泌型微小核糖核酸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。

  在本项研究中,该课题组发现: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。

  该发现显然发人深省: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。

  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。


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