在九月二十日出版的《細(xì)胞研究》(Cell research)的一篇研究中,，南京大學(xué)張辰宇教授課題組展示了一項非常令人驚奇的發(fā)現(xiàn)——植物的微小核糖核酸（microRNA）可以通過日常食物攝取的方式進入人體血液和組織器官,。并且,，一旦進入體內(nèi),，它們將通過調(diào)控人體內(nèi)靶基因表達(dá)的方式影響人體的生理功能,，進而發(fā)揮生物學(xué)作用,。
微小核糖核酸（microRNA）是一類長約19至24個核苷酸的非編碼小分子RNA,，它通過與靶基因的信使RNA（mRNA）結(jié)合的方式抑制相應(yīng)的蛋白質(zhì)翻譯。該課題組之前的研究成果表明微小核糖核酸可穩(wěn)定存在于哺乳動物的血清和血漿（循環(huán)微小核糖核酸）中,，是由組織和細(xì)胞主動分泌的（分泌型微小核糖核酸）,。因此，循環(huán)微小核糖核酸是一類新型的疾病標(biāo)志物可應(yīng)用于疾病,，如腫瘤的早期診斷,，個體化治療的指證等方面，分泌型微小核糖核酸也是新的一類重要的信號分子,，調(diào)控細(xì)胞間和組織間的信號傳遞,。
在本項研究中,，該課題組發(fā)現(xiàn)：外源性的植物微小核糖核酸可以在多種動物的血清和組織內(nèi)檢測到，并且它們主要是通過進食的方式攝入體內(nèi)的,。其中編號為168a的植物微小核糖核酸（MIR168a）是一種稻米中富含的同時也是中國人血清中含量最為豐富的一種植物微小核糖核酸,。體內(nèi)和體外的功能性研究表明植物MIR168a可以結(jié)合人和小鼠的低密度脂蛋白受體銜接蛋白1（low density lipoprotein receptor adapter protein 1）的mRNA，從而抑制其在肝臟的表達(dá),，進而減緩低密度脂蛋白從血漿中的清除,。這些發(fā)現(xiàn)證明食物中的外源性植物微小核糖核酸可以通過調(diào)控哺乳動物體內(nèi)靶基因表達(dá)的方式影響攝食者的生理功能。
該發(fā)現(xiàn)顯然發(fā)人深?。罕热?，它表明除了吃“食物”（以碳水化合物及蛋白質(zhì)等的方式）以外，您還在攝入“信息”（此信息即是微小核糖核酸的序列特征,，因為來源于不同食物的多種多樣的微小核糖核酸一旦被人體吸收,，將導(dǎo)致潛在的不同類型的靶基因的調(diào)控以及對人體的生理狀況產(chǎn)生不同的影響結(jié)果）。該發(fā)現(xiàn)從一種新的維度對于中國的古語“吃什么補什么（You are what you eat）”進行了科學(xué)解釋,。
該發(fā)現(xiàn)的潛在意義還在于：一,，該研究顯著地擴展了微小核糖核酸的功能；二,，該研究提出了一個極其奇妙并且創(chuàng)新的理念,，該理念對于人類健康和代謝產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響；三,，該研究為我們理解跨“界”（比如動植物間）的相互作用甚至是共進化（co-evolution）提供了新的線索,，也為我們思考微小核糖核酸的調(diào)控作用以及思考來源于食物、植物以及昆蟲的外源性微小核糖核酸在獵物和捕食者間的相互影響中的潛在作用開辟了新的道路,；四,、該研究證明植物微小核糖核酸可能是食物中的“第七種營養(yǎng)成分”（其他六種分別是水、蛋白質(zhì),、脂肪酸,、碳水化合物、維他命和稀有元素）,；五,、該研究為代謝紊亂癥的發(fā)生發(fā)展提供了一種新的分子機制；六,、對于中國人來說,，還為在傳統(tǒng)的中草藥中發(fā)現(xiàn)一類全新的活性分子提供了依據(jù)。
更重要的是,，本項研究成果還有深遠(yuǎn)的意思,，比如建立一種高效的將干擾RNA（siRNA）或微小核糖核酸（miRNA）等小分子RNA傳輸進入動物體內(nèi)的實驗學(xué)方法，從而實現(xiàn)體內(nèi)基因表達(dá)的沉默。同時,，本項研究可能對于將RNA干擾技術(shù)重組進入植物及發(fā)展依賴于小分子RNA傳輸?shù)闹委熓侄斡兄匾囊饬x,，尤其是對于那些對小分子RNA的治療應(yīng)用感興趣的科學(xué)家，因為他們注射難以想象的高達(dá)100毫克每千克體重的定制的或非定制的RNAi后,，依然無法在動物體內(nèi)觀測到明顯的治療效果。（生物谷 Bioon.com）
doi:10.1038/cr.2011.158
PMC:
PMID:
Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1: evidence of cross-kingdom regulation by microRNA
Lin Zhang, Dongxia Hou1, Xi Chen, Donghai Li, Lingyun Zhu, Yujing Zhang, Jing Li, Zhen Bian, Xiangying Liang, Xing Cai, Yuan Yin, Cheng Wang, Tianfu Zhang, Dihan Zhu, Dianmu Zhang, Jie Xu, Qun Chen, Yi Ba, Jing Liu, Qiang Wang, Jianqun Chen, Jin Wang, Meng Wang, Qipeng Zhang, Junfeng Zhang, Ke Zen and Chen-Yu Zhang
Our previous studies have demonstrated that stable microRNAs (miRNAs) in mammalian serum and plasma are actively secreted from tissues and cells and can serve as a novel class of biomarkers for diseases, and act as signaling molecules in intercellular communication. Here, we report the surprising finding that exogenous plant miRNAs are present in the sera and tissues of various animals and that these exogenous plant miRNAs are primarily acquired orally, through food intake. MIR168a is abundant in rice and is one of the most highly enriched exogenous plant miRNAs in the sera of Chinese subjects. Functional studies in vitro and in vivo demonstrated that MIR168a could bind to the human/mouse low-density lipoprotein receptor adapter protein 1 (LDLRAP1) mRNA, inhibit LDLRAP1 expression in liver, and consequently decrease LDL removal from mouse plasma. These findings demonstrate that exogenous plant miRNAs in food can regulate the expression of target genes in mammals.
