南京大学张辰宇教授解答miRNAs研究疑惑

【字体: 时间:2012年05月02日 来源:生物通

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  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。生物通再次为您解读真相……

  

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,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HHMIRNAi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,其团队也利用植物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。ZamoremiRNAs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’,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,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’,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,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,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,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,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。”

了解更多张辰宇教授研究组详情,请见:http://biosci.nju.edu.cn/index.php

更多生物通报道:
   
专访南京大学生科院院长张辰宇:勿以善小而不为

 

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