植物遺傳物質影響人類?

　　菜葉和果實被牙齒大卸八塊，在腸胃里粉身碎骨。這個過程釋放出的蛋白質、碳水化合物、脂類進入人體，通過血液循環被發配至身體各處，給人體添磚加瓦。這可能不是故事的全部，南京大學生命科學學院的張辰宇教授及其研究團隊發現，植物中的一些小分子能夠進入人體，并反客為主，調節人體的基因活性，以更主動的方式影響人體生理活動。這些囂張的小分子就是微小核糖核酸（微小RNA，miRNA）。
　　對于DNA，人們如今已不再陌生，它被稱為生物的“生命天書”，其中存儲了足量的遺傳信息；RNA作為遺傳信息的載體，負責將“生命天書”的內容翻譯出來，合成蛋白質后行使各項生理功能。
　　 微小RNA就是RNA家族的成員。顧名思義，微小RNA個頭很小，只有19～24個核苷酸，作為非編碼RNA，它不能被翻譯并最終生成蛋白質，而是一種在進化上比較保守的“基因調控者”。微小RNA不僅“個子小”，而且發現得很晚。直到1993年，科學家才在線蟲體內首次發現了微小RNA。2002年，植物的微小RNA才被找到。但不管對于植物還是動物來說，微小RNA對細胞的生長代謝都非常重要。不過，研究人員一直認為，動、植物自產的微小RNA只供自身使用；從沒想過植物的也可能在人體內存活，甚至履行殺手職責。因為這完全違背了生物學常識。事實到底是怎樣的呢？
　　
　　那些頑強的微小RNA
　　
　　為了實驗植物的微小RNA究竟能否出現在人體中，張辰宇研究團隊先后找來幾十個中國籍男女志愿者，抽取其血樣，試圖從里面尋找植物微小RNA的蹤影。結果發現，真的有植物微小RNA活了下來！人的血液中至少藏匿著40種植物特有的微小RNA，而且含量還不低。
　　植物體內原本有上千種微小RNA。一直以來，研究人員普遍認為，食物中的任何核糖核酸，都會在人體的消化系統中被完全降解掉，任何外源性的核糖核酸都不可能完整存在于動物和人的血液及組織器官中，更不可能發揮調控作用。不過，張辰宇他們新發現的這40種微小RNA經過消化道的歷練卻存活了下來，實屬不易，卻也令人驚異。
　　其中，兩種編號為156a和168a的尤為頑強，它們在人體中的濃度竟和人體內原本存在的微小RNA濃度相當。
　　這兩種微小RNA可是大有來頭的，它們在大米和大白菜中的含量最為豐富，尤以生米中最多，哪怕在煮熟的米飯中還能剩下近4成。然而，和以前研究者結論不同的是，在張辰宇團隊的實驗檢驗中，168a在小麥中卻不見蹤跡。
　　科學家既已在人體內發現源自植物的微小RNA，不免疑惑它們究竟來自哪里？是否確實來自我們的日常飲食？它們在動物和人體內又能起到什么作用呢？
　　
　　微小RNA跨越物種行使功能
　　
　　通過給小鼠喂大米（里面富含編號為168a的微小RNA），科學家發現，小鼠血液和肝臟中的168a濃度值確實因飲食中168a的增加而增大了。
　　課題組于是準備進一步研究動物體內增加的微小RNA，會對其產生怎樣的影響。要預測植物微小RNA的增加對動物可能造成什么樣的生理影響，我們得先明白微小RNA是如何工作的。在細胞里，DNA像寫滿遺傳信息的藍圖，在適當的時候被“復印”成信使RNA（MRNA），再由信使RNA去指導蛋白質的合成。微小RNA就像殺手，非常有目標地找到自己要“謀殺”的信使RNA，讓它們沒法繼續變出蛋白質。與人類世界中的殺手不同，微小RNA找目標不靠照片，只要信使RNA上某些片段恰好能讓它們結合上去，這些信使RNA就被視為該死的目標。那么，168a在動物體內的“謀殺”目標又是誰呢？
　　經過序列比對，科學家們推測，168a在動物體內確實有一個信使RNA目標，這個信使RNA指導合成“綁架”低密度脂蛋白（壞膽固醇）的蛋白，綁架者主要分布在肝臟中。也就是說，如果微小RNA168a在動物體內的濃度升高了，動物肝臟里的綁架者就少了，低密度脂蛋白的合成不受約束，在血液里的濃度就會慢慢累積變高。
　　通過實驗，課題組果然發現，吃了大米后，小鼠體內168a的濃度很快升高；幾天之后，實驗對象血液中的低密度脂蛋白（壞膽固醇）也增加了。
　　或許有人會擔心，既然植物的微小RNA這么厲害，可以逃過腸胃的消化、降解，“跑”到人體的血液和組織器官里調控我們的基因表達方式，為避免植物對人體的調控，我們是不是以后都不能吃植物性食物了。張辰宇認為，我們目前尚不用對此過于煩惱，因為微小RNA的調節還只是一種猜測。“這種現象要在人體內成立，還需進一步證明”。而且，“即使這種調節途徑是存在的，我們在億萬年演化中也一直被調節著”，身體早已適應了。
　　不過，他也強調，低密度脂蛋白膽固醇確實被認為是一種“壞”膽固醇。如果小鼠里的結果真能推演到人類身上，這或許能解釋為什么東方人雖然不胖，也會患糖尿病。因為一方水土養一方人——東方人以稻米為主食，西方人則以小麥為主食。在他的實驗中，能提高壞膽固醇含量的168a在小麥里并沒有被檢測出來。
　　由于目前生物體的實驗還僅僅處于小鼠階段，很多問題人們尚不清楚，比如，微小RNA的跨“界”調節到底是通過什么機制發生的。科學家目前所做的研究僅僅表明，植物或許存在這樣一種途徑，來對動物的身體進行調節。
　　
　　植物微小RNA可能如何作用于人體
　　
　　為了解被我們吃下去的植物微小RNA可能通過什么樣的機制調控動物體，課題組還探討了可能的機制。由于以前的實驗證明，血液中的小囊泡可以把微小RNA裝載起來，運送到身體其他部分，研究人員猜測，或許是小腸絨毛把游離在附近的來自植物的微小RNA吞進去，包裹進了小囊泡，再釋放到血管里。囊泡就能裝載內容物隨血液循環而行。當行至肝臟時，這些囊泡可能被肝細胞吸收，微小RNA由此被釋放，結合它的目標信使RNA，進而使得低密度脂蛋白綁架者減少，血液里的壞膽固醇濃度升高。
　　這個過程聽起來像偵探故事一樣激動人心。然而要想通過實驗來證明卻非易事。直到現在，研究人員也未能在完整的生物體里證實這個猜想，只能說向這個方向做出了努力。他們把大量合成的168a微小RNA“喂”給體外培養的（也就是在平皿里培養的）人上皮細胞（小腸絨毛就是一種上皮細胞）。接著收集這些上皮細胞分泌的小囊泡。再轉移給在另一個平皿里培養的肝臟細胞。他們隨后發現，168a所對抗的綁架者在肝臟細胞里的數量果然減少了。
　　盡管上述細胞實驗確實證明了研究人員所猜想的機制是可行的，但它畢竟只是在相互分隔的兩種培養細胞之間進行的，而不是在生物體的層面上完成的，所以這套機制只是被初步驗證，遠非確鑿。想要準確說明植物微小RNA對人體的作用機制，還需要進一步的實驗證明。
　　不管怎樣，可以相信的是，在演化的尺度上，雖然動物同植物共同走過的歲月短得無足掛齒，在分類學上，它們也被歸納為完全不同的兩個物種，但動物和植物一直在用各種方式共同影響、彼此滲透，甚至傳遞信息。植物不只是面臨著被吃掉的命運，同樣也可以影響、調控動物和人類。我們正絞盡腦汁，試圖參透這中間千絲萬縷的聯系。或許微小RNA就是這樣一個自然界互相交流、共進化、互相適應的分子調節區。
　　【責任編輯】趙菲