PLoS质疑“食物基因可进入血液”的研究发现

　　

生物通报道：一项研究指出食物中的基因能完整通过饮食传入到我们身体血液中，这一发现引发了众多争议，近期来自密歇根大学的一位分子生物学家重新审核了这一有争议的研究论文的数据，发现实验室中存在的污染物可能可以解释这一备受关注的研究发现。

Richard Lusk表示，他的这项发现强调了实验室样品污染这一此前被低估的问题，尤其是在高通量测序这一目前最为流行和强大的研究工具方面。

Lusk说：这项技术取得了不少重要的非比寻常的研究发现，也获得了一些令人难以理解的研究成果，比如2013年7月发表在PLOS ONE上的一篇论文，认为我们吃进去的一些食物（西红柿，大豆，水稻和玉米）中的完整基因，能通过消化道，传送到我们的血液系统中。

这篇题为“Complete Genes May Pass from Food to Human Blood ”的论文基于四项不同的独立研究，通过超过1000个人类血样分析，发现完整基因的DNA碎片，能够避免消化道分解，然后通过目前不清楚的机制进入人类的血液循环系统。

这项研究由美国哈佛医学院Sandor Spisak 等人完成，目前为止已有53,000 的网页浏览量，并且被多次分享。Lusk重新分析了这项实验研究，并于10月29日在PLoS One杂志上发表文章，公布他的调查结果。

“当我检测这篇论文原始数据的时候，我确实发现了食物DNA，”Lusk说。

“但是我也发现了更多数量的来自常见皮肤微生物中的DNA序列，这表明这一样品中至少有一些DNA是来自于污染物，也许食物DNA也是以同样的方式进入的。”

Lusk发现的一种微生物就是P. acnes，这是与痤疮有关的一种微生物，另外还有一种真菌M. globosa，会导致头皮屑的产生。

虽然他并没有分析这些污染物的可能来源，但是Lusk认为这也许是因为研究人员用手碰触了他们的脸，或者抓了抓头发，甚至是食物。“但在此之后，科学家应该也进行了相应的对照研究，并采取适当的预防措施防止污染，那么这些污染物确实能解释这一发现吗？”Lusk说。

为了解答这个问题，Lusk查看了对单个洗涤细胞（washed cells）进行测序的各个实验的遗传数据，这些细胞包括肿瘤细胞和单个精子细胞。在每个实验中，高通量测序过程应该只会发现每个细胞自有的DNA。

但是结果并不是这样，Lusk发现从单个细胞制备的样品中含有广泛来源的DNA，比如人类食物，而且食物类型在各个细胞中，甚至是共同来源的细胞中还不一样。

Lusk说，“如果你从同一个肿瘤样品中选取两个细胞，就会发现一个细胞中含有大豆的DNA，而另外一个细胞则包含玉米的DNA。这种变化无法解释，只能说是污染。”

对此Spisak表示，“我们很高兴其他研究人员关注这一现象，并将我们的研究成果进行分析对象，但是根据以往的经验，相同数据需要通过不同途径进行解释。只有进一步分析设计，进行试验才能加深我们对这一有趣问题的理解。”

在最新这篇文章结尾处，Lusk提出了近期的其它高通量测序研究也可能存在污染，如2013年的关于南极冰川下存在复杂生命形式的发现。

“高通量测序已迅速成为了分子生物学中广泛使用的工具之一，但它也存在一些令人头疼的问题。我们需要认识到这种技术的局限性，并采取相关措施。”

（生物通：张迪）

原文摘要：

Complete Genes May Pass from Food to Human Blood
Our bloodstream is considered to be an environment well separated from the outside world and the digestive tract. According to the standard paradigm large macromolecules consumed with food cannot pass directly to the circulatory system. During digestion proteins and DNA are thought to be degraded into small constituents, amino acids and nucleic acids, respectively, and then absorbed by a complex active process and distributed to various parts of the body through the circulation system. Here, based on the analysis of over 1000 human samples from four independent studies, we report evidence that meal-derived DNA fragments which are large enough to carry complete genes can avoid degradation and through an unknown mechanism enter the human circulation system. In one of the blood samples the relative concentration of plant DNA is higher than the human DNA. The plant DNA concentration shows a surprisingly precise log-normal distribution in the plasma samples while non-plasma (cord blood) control sample was found to be free of plant DNA.