2012年， 南京大學(xué)張辰宇教授及其團(tuán)隊在Cell Research雜志（22(1)，2012）上發(fā)表了一篇有關(guān)小RNA（miRNA）的論文（為敘述方便，以下簡稱“張文”）， 該文在國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域引起重視。

“張文”的要點是：口服植物食品，植物中的小RNA可以進(jìn)入動物和人體內(nèi)， 並能調(diào)節(jié)肝臟的生理功能。如果這能被確證，則在國際上就是一個重大的發(fā)現(xiàn)：植物的小RNA可以通過口服，從植物食品轉(zhuǎn)移到動物，并調(diào)控動物基因的表達(dá)，即miRNA在植物界和動物界之間可以實現(xiàn)“跨界基因調(diào)控”（cross-kingdom gene regulation）。它暗示是否可用此途徑來研制口服RNA新藥，治療或控制某些重要疾病。即使沒有普遍性，僅存在于有限的物種之間（如他們發(fā)現(xiàn)在小鼠中存在水稻的miR168），也是一個很有意義的發(fā)現(xiàn)。

從科學(xué)發(fā)展角度看，這本來是一件很正常的事；并且很明顯，這一研究結(jié)果如果成立，首先是對已有的生理學(xué)知識構(gòu)成挑戰(zhàn)。奇怪的是，個別記者硬是把它與轉(zhuǎn)基因作物聯(lián)系起來，杜撰和編造了這是“轉(zhuǎn)基因作物非常真實的危險”?！胺崔D(zhuǎn)”人士更是如獲至寶，似乎抓住了一根救命稻草，乘機(jī)造謠攻擊，蒙騙公眾，將轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)一步妖魔化。

其實，張辰宇教授本人并沒有把他們的實驗結(jié)果與轉(zhuǎn)基因作物的安全性聯(lián)系起來，可以說“連想都沒有想過”。他們在文章中只是說：“水稻中的一些小且易碎的核酸分子，在經(jīng)受許多消化吸收屏障后仍能存活，并最終下調(diào)小鼠肝臟基因的表達(dá)，可能影響其膽固醇水平”。

一個新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)必須接受同行實驗重復(fù)驗證和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)討論，然后才能得出正確的結(jié)論。“張文”發(fā)表到現(xiàn)在3年半過去了，國際上不少重復(fù)實驗的結(jié)果也已陸續(xù)發(fā)表，隨著時間的推移，結(jié)論已經(jīng)比較明晰。本文提供一些最新的數(shù)據(jù)、評論和結(jié)論。

植物和動物細(xì)胞里都有自己特有的 miRAN，它在生長發(fā)育中起著一定的調(diào)節(jié)作用（可查miRNA數(shù)據(jù)庫）。下表中列出了各種農(nóng)作物、水果、蔬菜中高表達(dá)的小RNA。

檢測miRNA的方法有多種，如：微陣列（基因芯片）法（microarrays）、定量反轉(zhuǎn)錄PCR法（qRT-PCR，PCR為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的簡稱，是快速檢測基因的常用方法）、數(shù)字PCR（digital PCR）、測定RNA堿基序列等等。由于這些方法的靈敏度很高，可測出含量很低的核酸分子；但因為核酸普遍存在，測定中因核酸污染造成的假陽性也很常見。當(dāng)檢測出的miRNA含量很低時，首先要考慮的是，是否存在污染或儀器的背景噪音，而不應(yīng)馬上為你測出了極低量的小RNA分子而狂喜。

迄今重復(fù)實驗的結(jié)果已有不少報道，歸納起來有兩方面：一是測出的植物miRNA更可能是污染，是假象；二是植物miRNA在動物體內(nèi)表現(xiàn)生理功能的可能性很小。

1，測出的植物小RNA可能是污染，是假象

Snow等選擇了3種普遍食用的富含小RNA(MIR156a、MIR159a、MIR169a)的水果（蘋果，香蕉和鱷梨）作為檢測對象。這些miRNA高度穩(wěn)定，且易于檢測。檢測常吃這些水果的健康運動員的血漿，結(jié)果是：人類本身具有的miR-16能夠檢測到，但沒有檢測到口服的三種植物miRNA（Snow 等，Ineffective delivery of diet-derived microRNAs to recipient animal organisms. RNA Biol. 10，2013）。

蜂蜜、蜜腺和花粉是蜜蜂的主要植物性食源，其中含有較高的MIR156a、MIR159a和MIR169a。在分析蜜蜂腸道時，可以檢測到蜜蜂本身具有的miRNA let-7，但檢測不到植物來源的MIR159a和MIR169a，在每個細(xì)胞中只檢測到一個MIR156a（Snow 等，RNA Biol. 10，2013）。

用富含植物miRNA（MIR156a、MIR159a、MIR169a）的蔬菜或大豆以及含動物酪蛋白或豬油的食品（含動物miRNA，沒有植物miRNA）分別飼喂小鼠，然后檢測小鼠血漿。沒有檢測到植物性的MIR159a和MIR169a。MIR156a在一個細(xì)胞中最多檢測到1個（Snow 等，RNA Biol. 10，2013）。

Snow按照“張文”的實驗設(shè)計，將未經(jīng)處理的富含MIR156a、MIR159a和MIR169a的鱷梨飼喂小鼠，可以檢測出動物性的miR-16，除偶然檢測出極低量的MIR156a外，也沒有檢測出任何痕跡的植物MIR159a和MIR169a（Snow 等，RNA Biol. 10，2013）。

一些實驗室給動物飼喂不含有植物miRNA的飼料，竟然發(fā)現(xiàn)動物體內(nèi)也有植物miRNA（Zhang Y等，Analysis of plant-derived miRNAs in animal small RNA datasets. BMC Genomics 13，2012）。

Witwer等用靈長目動物獼猴做了類似的實驗，喂食富含植物miRNA、不含動物miRNA的大豆和水果做成的奶昔類似物（shake）。飼喂后1、4、12小時采集血漿，用一種新的特異的RNA純化試劑盒和定量反轉(zhuǎn)錄PCR方法檢測。植物性的miRNA（MIR160、MIR166、MIR167、MIR168和MIR172）都沒有檢測到。用靈敏度極高、可以檢測出非常低含量植物miRNA的微滴數(shù)字PCR（Droplet digital PCR）法，也沒有檢測到植物性的miRNA（Witwer K.W.等）。

以上實驗的一致結(jié)論是：采用多種靈敏度極高的檢測技術(shù)，對靈長類動物，小鼠以及昆蟲做的飼喂植物性miRNA的實驗，都沒有能證實“張文”的結(jié)果，所以有人很保守地說，這最多只是“一個實驗室特殊技術(shù)或特殊實驗條件下的結(jié)果”（reflect a lab-specific technical or experimental condition），而不是“一個普遍的生命現(xiàn)象”（a general biological phenomenon）。

2013年英國Newcastle大學(xué)的Dickinson用小鼠做重復(fù)實驗，得出結(jié)論認(rèn)為小鼠口服大米后，缺乏植物性小RNA進(jìn)入血漿和肝臟的證據(jù)（Lack of detectable oral bioavailability of plant microRNAs after feeding in mice. Nature Biotechnology 31（11），2013）。實驗分以下處理：

表格的文字說明見下：

處理1：人工合成飼料（高度純化，完全去除植物性成分），測血漿；

處理2：人工合成飼料， 測肝；

處理3：營養(yǎng)平衡飼料（人工合成飼料加40%大米，含54 fmol/g水稻miR168a），測肝；

處理4：單喂大米飼料（大米占75%，含水稻miRNA），測肝

飼喂小鼠1、3、7天后，取小鼠的血漿和肝臟做RNA測序，檢測結(jié)果顯示：

飼喂大米的處理，每100萬個miRNA中僅檢測出4-16個類似于水稻的小RNA。

只喂食合成飼料（沒有植物性miRNA）的處理中，也能檢測出類似于水稻的miRNA，其含量與喂食大米飼料的小鼠差不多。

這些與水稻小RNA類似的序列，經(jīng)鑒定與miR414相似，在水稻谷粒中檢測不到它，但在所有小鼠樣本中都能檢測到相似的量，不管飼喂什么樣的飼料。同時，用定量PCR法檢測飼喂三種飼料的小鼠肝臟和血漿，也沒有檢測到水稻的miR168a。

Dickinson認(rèn)為，測出的與水稻小RNA類似的序列，可能是測序錯誤、即假象（artifact）或核酸交叉污染所引起。他列舉了三點理由說明植物食品中的小RNA進(jìn)入動物和人體血漿及肝臟缺乏證據(jù)。（1）Zhang Y.等 (BMC Genomics 13：381，2012)報告，經(jīng)普查大量的動物小RNA公共數(shù)據(jù)庫，沒有證據(jù)說明有任何主要植物來源的小RNA在動物樣本中積累；（2）口服RNA藥物因常常被消化降解很少能成功生效；（3）植物小RNA有長期安全食用的歷史，沒有證據(jù)說明小RNA被吸收并有生理功能。

Dickinson的重復(fù)實驗中還測定了小鼠的低密度脂蛋白（LDL，low density lipoprotein），發(fā)現(xiàn)生食（未經(jīng)煮熟）75%大米的小鼠，3天和7天后血漿中的LDL顯著增加，但飼喂?fàn)I養(yǎng)平衡飼料（含40%大米和54 fmol/g水稻miR168a），小鼠的LDL則正常，沒有增加，盡管實驗中加入的水稻小RNA比“張文”中用的量高22倍。故“張文”所說的LDL增加，不是由于水稻中的小RNA（測不出）產(chǎn)生什么生物學(xué)效應(yīng)，而是因為僅僅生食大米、營養(yǎng)不平衡造成，因為飼料中的脂肪、膽固醇和蛋白質(zhì)比嚙齒動物的標(biāo)準(zhǔn)飼料要低。

張辰宇教授對Dickinson的報道做了回答（“Reply to Lack of detectable oral bioavailability of plant microRNAs after feeding in mice”）。有興趣的讀者可以去查閱，在此不再多做介紹。

今年5月，美國科學(xué)院舉辦了有關(guān)miRNA的專門論壇。論壇上認(rèn)可Dickinson的工作，引用了他的實驗數(shù)據(jù)，而且還作了進(jìn)一步的發(fā)揮。

2，植物miRNA在動物體內(nèi)表現(xiàn)生理功能的可能性很小

由于國際上基本沒有實驗室能夠在動物和人類的血液和組織中檢測到口服植物的miRNA，所以沒有人能去檢查植物miRNA在動物體內(nèi)所表現(xiàn)出的生理功能。

在美國科學(xué)院的論壇上，哈佛醫(yī)學(xué)院的一位教授作了一個主題報告，下面摘取他報告的2張幻燈片。.

第一張幻燈片指出，即使動物物體內(nèi)檢測出植物性miRNA，因其在食物中的含量太少，不足以行使miRNA的調(diào)節(jié)功能（下圖）：

圖中明確指出，如果在動物中確有口服植物miRNA的話，要行使其生理功能，必須達(dá)到每個細(xì)胞中有100個拷貝的miRNA才有可能。要達(dá)到這個量，需要一次吃1670公斤哈密瓜。水稻上也已有人做過計算，需要一次吃33公斤大米才有可能（見：Safety assessment of food and feed from biotechnology-derived crops employing RNA-mediated gene regulation to achieve desired traits: A scientific review. Regulatory Toxicology & Pharmacology 66：167–176，2013）。

第2張幻燈片是這位哈佛醫(yī)學(xué)院教授的結(jié)論：

以上只是簡介最近的國際研究動態(tài)和進(jìn)展，絕無對張辰宇教授不恭之處。

下面要特別說一說miRNA與轉(zhuǎn)基因作物的安全性問題。

“張文”發(fā)表后，國內(nèi)的“反轉(zhuǎn)”集團(tuán)不久就掀起了一股聲勢浩大的反轉(zhuǎn)輿論，說張教授的結(jié)果沖擊了轉(zhuǎn)基因作物及其食品的安全性。那么把miRNA與轉(zhuǎn)基因安全聯(lián)系起來是怎么來的呢？

現(xiàn)在查到的源頭文章是一個叫Ari LeVaux的記者發(fā)表在《大西洋》（The Atlantic ）雜志上的一篇文章，題為“遺傳改良食品非常真實的危險”（“The very real danger of genetically modified foods”）。 其中說：“ 中國南京大學(xué)的研究者發(fā)現(xiàn)吃了米飯后，水稻里的小片段核酸（RNA）到了人的血液和器官里，與人的肝臟細(xì)胞受體結(jié)合，影響肝臟從血液中吸取膽固醇?！蔽恼落秩緛碜运镜膍iRNA損害了小鼠的基因表達(dá)。

在美國科學(xué)院論壇上，很多行內(nèi)科學(xué)家和記者指出了《大西洋》雜志文章的許多謬誤，記者Ari LeVaux后來也撤回了他的一些論點。但一些人仍然把這篇文章作為“救命稻草”，反對轉(zhuǎn)基因，國內(nèi)反轉(zhuǎn)份子散布“miRNA沖擊轉(zhuǎn)基因安全性”的謠言也全都來自The Atlantic 雜志的這篇文章。

人類吃稻米已有5000年以上的歷史，全世界50%以上的人口特別是亞洲以稻米為主糧，如果水稻里的miRNA對人有害的話，試想今天會是什么樣的情景？農(nóng)作物、水果、蔬菜中歷來存在小RNA，并不是有了轉(zhuǎn)基因作物后才有小RNA。植物性食品的長期安全食用歷史，說明小RNA既與傳統(tǒng)非轉(zhuǎn)基因植物食品的安全性無關(guān)，也與轉(zhuǎn)基因作物（GMO）食品的安全性無干，兩者之間扯不上任何關(guān)系。反過來說，如果“小RNA沖擊GMO食品的安全性”，那也一定會“沖擊傳統(tǒng)非GMO食品的安全性”。以上列舉的國際最新研究結(jié)果表明，動物血液和器官中測不出植物的小RNA，它更不可能在動物中行駛其調(diào)節(jié)基因表達(dá)的生理功能。這是很淺顯的道理和確鑿的事實，顯然，反轉(zhuǎn)者的鼓噪和責(zé)難只能是夢囈，在明眼人面前，各種謊言和謠言本來就不堪一擊。