南京大学张辰宇教授解答miRNAs研究疑惑

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。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。”

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