“植物RNA”可操控人体基因
日期:2012-10-12
南京大学一项新发现令人震惊:稻米中一些微小RNA(核糖核酸)能经过烹饪、咀嚼、消化后,“活着”进入动物体,并直接操控“宿主”的基因—
“神秘物质”通过菜、饭进入人体
孙悟空钻进铁扇公主肚子的故事大家都听说过吧?如今,也有东西能钻进我们的肚子里,从而影响我们!这种东西就是——大米。这话虽然有点耸人听闻,但道理很简单:大米含有“食物信息”,我们吃下米饭,也就吃下了“信息”,它可以调控人类的基因,从而改变人类的生理功能!
《细胞研究》,刊登了南大生命科学院张辰宇教授、曾科教授课题组的新发现:稻米中一些微小RNA(核糖核酸)能经过烹饪、咀嚼、消化后,“活着”进入动物体,并直接操控“宿主”的基因!
一项令人震惊的发现
原本存在于大米、包菜内的元素竟然“跨界”进入人体,并直接操控“宿主”的基因!
你吃下一口米饭,饭粒中蕴藏的一些微小RNA就能“跑”进你的血液,从而影响你的身体。按这个说法,“被吃”的食物,一直在幕后悄悄改变着我们的身体吗?要验证这一点,让我们先看一个实验吧——
大米和西兰花中含有的东西,人体血液中竟然也有!
做这个实验的是南京大学生命科学院张辰宇教授。
他在稻米中发现了一个编号为“168a”的植物微小RNA,其实它在稻米中的含量非常丰富,中国人吃的水稻各个品种中基本都含有它。而且实验证明:即使米饭煮熟后,这种编号为“168a”的植物微小RNA也是“活”的,它煮不死。
那么,这种植物微小RNA能否在被我们吃下后,再“活着”进入我们体内呢?为了测试自己的假设,张辰宇和他的研究团队找到了31名健康的中国人血液中的微小RNA,努力在其中搜寻植物微小RNA的存在。令他们吃惊的是,他们发现了大约40种类型的植物RNA在这31个人的血液中循环流通!在这些血液中的微小RNA中,浓度最高的是156a和168a——但是,此前已知的是它们在大米和诸如白花菜、包心菜和西兰花之类的十字花科蔬菜中大量存在!
人体中的“植物RNA”哪来的?竟然来自煮熟的米饭!
随后,进入到动物实验阶段。以大米为例,它到底是不是人体中这些植物RNA的来源呢?研究人员在小鼠的血液、肺、小肠和肝脏中检测到这两种浓度可变的微小RNA,当用糙米喂食小鼠(已证实煮熟的米饭也含有168a)后,它们的浓度显著上升。
张辰宇说,发现这一现象,他自己都很惊讶。此前,科学界普遍认为,食物中调控基因的微小RNA是不太可能被“吃”进人体的。
与遗传“天书”DNA不同,RNA更像一个工人,能主动将DNA中的内容“翻译”出来,行使各种生理功能。以前,科学家一直以为各种RNA均是生命体“自产自销”,但这次却发现RNA家族中的“小个子”——微小RNA竟能“跨界”工作,在植物中产生,被动物吃下肚后,还能“兴风作浪”。
张辰宇介绍,微小RNA十分特殊。“从某种意义上来说,我们吃的不仅仅是食物,还有信息。”
这些东西进入人体会怎样?让人更易得糖尿病。
微小RNA从植物中进入到人体,意味着什么呢?张辰宇告诉记者,以“168a”为例,实验发现,它能与肝脏中一个基因的信使RNA结合,抑制该基因的蛋白表达,进而减缓低密度脂蛋白从血浆中清除的速度。“简单说来,这会让人更容易得高血脂、糖尿病等代谢疾病。”他说,以往研究表明,中国人比西方人更易得糖尿病等代谢综合征,这或许与我们以稻米为主的饮食结构有关。
赶紧追问,我们现在吃的大米里有哪些东西在“控制”我们?
张辰宇说,目前谈不上是控制人类,因为大米里面一直都存在着很多活性物质。微小RNA作为新近发现的一种新的活性物质,它有很多品种,存在于大米中。这些品种有的对人有害,有的对人有益,都有待发掘。
如果有人别有用心,米里加东西,就会控制人类?
万一未来有别有用心的人,在大米蔬菜里加入某种特定成分,是不是可以进入人体,从而“控制”人类呢?对于记者这个问题,张辰宇摇摇头。记者随后从其他途径了解到,要进入人体,首先要满足的条件是:经过高温烹煮依然“活着”,而且能从植物中“活着”进入人体,要满足这些条件比较难。
一方水土养一方人,吃什么补什么,真有道理?
这个发现,让“吃什么补什么”、“一方水土养一方人”这些“老话”似乎有了理论依据。
比如,我们除了吃“食物”以外,我们还在摄入“信息”:此信息即是微小RNA的序列特征,因为来源于不同食物的多种多样的微小RNA一旦被人体吸收,将导致潜在的不同类型的基因对人体产生不同的影响。从这个角度看,中国的古语“吃什么补什么”也许会得到科学解释。而此前,关于“吃什么补什么”一直存在争议。
父亲的一句话,令他回国搞研究
微小RNA被发现的早期,还在哈佛大学做助理教授的张辰宇就意识到这一小分子的重要意义,决心在美国深入研究。但一次回国探亲的被骂经历,让他改变了主意。
张辰宇的父亲是哈工大的教授,工程院院士。有一次,张辰宇回国探亲,父亲的学生来探望老先生,很兴奋地谈到搞成了一项技术。此时,张辰宇在旁边插嘴说,这项技术已经比美国落后5至7年了。然而,老爷子听后勃然大怒:“如果我们不去搞,连这个东西也没有!国外的技术虽然先进,但不是我们的!”这次谈话,触动了张辰宇,2004年他离开哈佛,毅然回国,受聘南京大学生命科学院,长江学者特聘教授。
令张辰宇教授高兴的是,2006年底,他们研究团队的主要成员曾科教授也在他的感召下,放弃在美国EMORY医学院的研究助理教授职位回国,加入南京大学生命科学院,受聘长江学者特聘教授。
假说太“诡异”,学生们根本无法相信
此次研究的植物基因跨“界”影响动物乃至人类,在许多人眼里几乎是不可能的事!
谈到所遇到的困难,张教授笑着说,最主要的是开始的时候,不知如何设计合适的实验。而且进行了一年左右的时候,由于该假说过于“诡异”,学生们几乎无法相信。
在采访中,张辰宇教授总是把团队挂在嘴边。他甚至说:“如果不是报道我们的团队,我不会接受采访。”在这个研究团队里,有6名教授、11名副教授,还有一大批年轻讲师、博士后……张教授说,是大家共同努力,才有了今天的结果。 (摘自《扬子晚报》)
张 筠
洞穴是这个星球上人类探险活动最晚涉及的地方。即便在今天,我们对于自己脚下四通八达的洞穴也是知之甚少, 只有为数不多的探险者才有勇气和机会深入其中,一睹这些埋藏在地下的奇境……
神秘的“蓝洞”
在某些静谧的近海洋面上,会突然出现一汪深蓝色的圆形水域,从高空看,仿佛是大海的瞳孔,从莫名的深处望过来,深邃、神秘、诡异,这种现象被人们称为“蓝洞”。
全世界海洋中分布有许多大小不同形态各异的蓝洞,其中最著名的,便是位于中美洲洪都拉斯伯利兹城外的“大蓝洞”,其形状为几乎完美的圆形,直径超过305米,深达130余米。在冰川时代,这个洞曾是一座干燥的洞穴系统的入口,在冰川消融,海平面上升之后,洞穴被水淹没,成为“大蓝洞”,被誉为“地球的眼睛”。
不过,比起各种奇特的成因和壮美的内部构造,与洞穴相关的神秘传说似乎更加吸引人。意大利卡布里岛上也有一个“蓝洞”,多年来常有人潜入“蓝洞”之内探险,许多人一去不返,侥幸回来的人发现洞穴底部没有任何生物,却浅埋着许多不明生物的遗骸,每当太阳光被海水折射的时候,洞穴就会被一层蓝光所笼罩,这种令人窒息的幽秘和不明生物的遗骸,让探险者断定这里是怪兽出没的地方,或者是女巫们修身养气、训练魔力的基地。
其实,蓝洞的神秘很好解释,它除了出洞口与周围海水相连外,几乎与外界隔绝,加之数百米的深度,其内部海水几乎没有水循环,底部严重缺氧,无法支持海洋生命的存在。而在冰河期海水退却期间,许多远古陆地生物在此繁衍生息,洞内留有它们的化石也就是理所当然的事了。至于那些不幸遇难的潜水者,他们可能被温差造成的不定期下降流带入深水而酿成悲剧。
灌不满的“无底洞”
在希腊亚各斯古城的海滨,有个靠着大海的洞穴,每当涨潮时,海水就会排山倒海地涌入洞口,并形成湍急的激流顺洞壁咆哮而下。据测算,每天流入此洞的海水多达3万多吨,但多少年来人们都不知道这些海水流向了何方。
1958年,美国地理学会曾专门派出一个考察队,希望揭开这个“无底洞”的秘密。考察队员们先把一种深色染料投入洞口附近的海水里边,让变色的海水流入洞穴,接着,他们分头去观察附近的海面和岛上的各条河流以及湖泊,看有没有被这种染料染出颜色的海水,结果查看了所有的地方都没有发现被染料染了颜色的海水。
考察队员们以为是海水总量太大,有颜色的海水被稀释得难以分辨,于是几年后,他们又研制出一种浅玫瑰色的塑料粒子,这种塑料粒子比海水稍微轻一些,能够漂浮在水面上不沉底,也不会被海水溶解。
他们把1300公斤的这种塑料粒子倒进了“无底洞”,这样只要找到哪怕一粒塑料粒子在别的地方冒出来,就可以找到“无底洞”的出口,从而揭开这个“无底洞”的秘密了。可遗憾的是,考察队员们发动了好多人,在附近水域里寻找了一年多的时间,连一颗塑料粒子也没有找到。
两个音乐洞穴各有特色
在秘鲁普诺省的里利斯塔村,有一个能自己弹唱的洞穴,它能发出不同乐器的声响,并且在不同的时辰有不同的乐声。清晨时分,洞穴中会传来阵阵悦耳动听的风琴声;到了中午,又会传来热闹的锣鼓声;而在傍晚,则变成了悠扬的笛声……
而万里之外的苏格兰斯塔法岛上,也有这样一个神奇的洞穴。它会发出竖琴般的曼妙声音,听起来就像是美人鱼一面拨弄竖琴,一面啾转凄然地歌唱,被古代苏格兰人称为“洞穴的旋律”。传说许多渔民出海之后就再也没有回来的原因,就是被这音乐吸走了魂魄,而在洞口附近还有一著名的“芬戈尔椅”,据说任何人坐在椅子上,可以许3个将来会如愿以偿的心愿。
虽然两个洞穴都会演奏音乐,但原理却是不同的。秘鲁音乐洞之所以可以奏响天籁,是因为洞穴中蕴藏巨量的磁矿,巨大的磁场随着温度和湿度的变化而改变,而磁场剧烈改变产生的震动就创造了奇妙多变的乐音。
而苏格兰的“音乐洞”则是因为入口是一个巨型拱道,洞穴本身则形似漏斗,长60米,而洞高则从入口处的13米缩小至不到最深处的6米,加之洞内有许多风化侵蚀而成的六边形石柱,使得它成为一个天然的硕大管风琴,气流进入洞穴后被挤压,形成快速环绕石柱运动的气流,最终吹出了竖琴般的凄美天籁。
治疗疾病的医院洞穴
更神奇的是,在印度尼西亚比洛岛上,有一个能健身治病的洞穴。患有神经衰弱或关节炎的病人,只需在洞穴中居十天半月,疾病便不治而愈。当地岛民于是在洞中设置了几十张床位,把洞穴变成了一家天然的医院,诊所开办以来,已使万余名国内外慕名而来的患者恢复了健康。
早在19世纪中期,波兰的一位卫生官员就发现在地下盐矿工作的人不会得肺结核等呼吸性疾病,就像挤牛奶的女工不会得天花一样,于是,他提出利用天然的山洞、地下矿井等地下小气候来治疗呼吸系统疾病,“洞穴疗法”从此诞生。
现代科学对“洞穴疗法”的解释出现得很晚。第二次世界大战期间,德国绍尔兰地区的人们经常到当地一个防空洞中躲避空袭,时间久了,人们发现防空洞对罹患哮喘病、皮肤病、关节病等疾病的人有奇特的疗效——在里面呆的时间越长,他们的身体就恢复得越好。这引起了德国医学界的高度关注,他们在战后进行了专门的研究。
结果他们发现,洞穴内的温度、湿度和负离子含量拉成了独特的局部环境。纯度高、湿度大的洞穴空气在岩石间往返循环,含有的灰尘和病菌很少,甚至比海边或高山上的空气更加纯净。这种环境能够防止过敏和发炎,也能有效地缓解让慢性支气管炎和假性哮喘患者头疼的呼吸困难、咳嗽和多痰等症状,非常有利于病患身体的康复。
世界上最深的洞穴
世界上最深的洞穴是美国佐治亚州境内的伏洛尼亚洞。该洞穴位于佐治亚州一个偏僻地区,这个极寒之地犹如地下深渊,处于永远的黑暗和潮湿之中,根据最新测量结果,伏洛尼亚洞深达2191米,是迄今发现的唯一一个深度超过2000米的洞穴系统,也是世界上最深的洞穴。
2004年的8月至9月,一支名为“深渊的呼唤”的洞穴探险队下到伏洛尼亚洞中进行实地勘测。队员们带着重达5吨的探险设备,面对几近笔直的陡峭石壁和冰冷湍急的地下水流的挑战,以及随时被飞石击中的危险,渐下渐深。他们分别在700米、1215未、1410米和1640米深处设立了营地,并通过5000米长的电话线与地面保持联系。
同年10月,探险队进行了第二次探险。经过许多深坑和通道,队员们终于到达了一个深度为2080米的沙质洞室。
2007年8月5日,一支国际洞穴探险队下到伏洛尼亚洞的深处,再次刷新了最深洞穴的世界纪录——2191米。
(摘自《新周报》)