ItsPhezz
2025-04-20T07:09:58+00:00
中国人大概都或多或少受到过 “食疗” 这个概念的影响,也就是通过饮食调节身体状态、治疗疾病。特别是所谓的 “吃啥补啥” “以形补形” 的理念,比如吃红色的大枣补血、喝骨头汤补钙、吃核桃补脑等说法,你一定听说过不少。
与此同时,这些说法也是许多科普文章的重点批评对象。毕竟在现代生物学的范畴里,不管吃了什么食物,都要被人体消化系统研磨、破坏、消化分解成非常简单的化学物质,比如葡萄糖、氨基酸、微量元素等,才能被人体吸收利用。不管核桃长得多像人脑,吃下肚子一路消化分解,最后都是一堆生物体需要的最基本的原材料。从这个角度,吃啥补啥、以形补形在逻辑上是不可能的。
但是一直以来,生物研究圈子里有一个特立独行的案例给正反双方都出了一个难题——
南京大学生命科学学院的张辰宇教授,在过去十年里一直在关注这么一个问题:食物里有一类叫作 “微小RNA”(microRNA)的化学物质,好像可以躲避被彻底分解的命运,直接被人体吸收,从而调节人体基因的活动,甚至改变人体正常的生理功能。
微小RNA这一类分子在复杂生物体内非常丰富,人体自己就能生产超过2000种不同的微小RNA分子。这类分子结构很简单,长度在20个碱基左右,就是一条核糖核酸片段。
我们知道,人体的RNA分子主要用来指导蛋白质生产。而微小RNA分子的长度太短,不能直接生产蛋白质,但可以通过一些复杂的生物学过程,干扰其他RNA分子的作用,影响蛋白质生产的效率。当然,这些说的都是同一个生物个体,一个生物自己生产出来的微小RNA分子,能影响自己生产蛋白质的效率,本质上是生命体内部的自我调节机制。
但是在2012年,张辰宇实验室发表了一篇在日后引起了巨大争议的论文。他们声称,稻米里含量丰富的几个微小RNA分子,特别是一个叫 MIR168a 的分子,在人体里竟然也相当丰富。它们可以通过人的消化系统进入血液和人体器官,甚至还可以调节人体一个叫作 LDLRAP1 的基因的活性,影响人体的血脂水平 [1]。
换句话说,张辰宇他们发现了一个物种之间的远距离调节机制——大米饭当中的微小RNA竟然能够直接进入人体,影响人体的基因活动。
从逻辑上说,如果张辰宇的研究属实,那食物提供给人体的就不光是简单的营养物质了,还有足以影响人体运行的生物学信息。这样的话,食物和人体的关系就变得非常复杂了。
比如,是不是吃啥补啥、以形补形还真可能有那么一点生物学依据?是不是人吃了什么食物,就会受到这些食物当中特殊的微小RNA分子的影响,所以人和人之间、人群和人群之间的差异可能是吃的东西不同导致的?还有,是不是转基因食品就更加危险?毕竟那里头除了天然的微小RNA,可能还有人工形成的微小RNA在发挥无法预测的作用 [2]……
这个非常反直觉甚至有点耸人听闻的研究马上引起了各种争议和挑战。从技术上说,RNA分子是一类特别脆弱的化学物质,很多人压根不相信大米里的微小RNA居然能在蒸米饭的过程中保持完整,还能一路穿越人体消化道被完整吸收。也有人质疑,张辰宇他们在人体内检测到的大米的微小RNA,可能是试验样品被污染的结果。
平心而论,我自己曾经对这些发现也是充满怀疑的。毕竟生物学的主流认知一直都是,食物会被彻底分解破碎,然后以最简单的形态被人体吸收利用;毕竟食物里的微小RNA能直接干扰人体功能,也基本只是张辰宇实验室的一家之言。要知道,科学界一个不成文的规则就是—— 非同寻常的声明,需要非比寻常的证据支持。
面对这些质疑,在过去的十年里,张辰宇实验室一直在持续进行这方面的研究。2020年8月17日,他们在《细胞研究》杂志发表了一篇新论文,为我们接近真相提供了非常重要的线索 [3]。
在这篇论文里,张辰宇实验室发现,动物体内一个名叫SIDT1的蛋白质,看起来专门负责将微小RNA分子从细胞外运输到细胞内。而在小鼠胃黏膜细胞的细胞膜上,这个 SIDT1 蛋白质含量很丰富。更重要的是,删除小鼠体内这个 SIDT1 基因之后,研究者确实发现,小鼠对食物中微小RNA的吸收效率大大降低。从这些现象出发,他们提出了一个猜测—— 食物中的微小RNA分子,可能就是在胃部被吸收然后进入人体发挥功能的。
这项研究为何重要?
因为在此之前,我们充其量只是有一些对现象的观察和描述,比如吃了大米饭之后,人体或者动物体内出现了一些本来只应该出现在大米当中的微小RNA。哪怕是张辰宇本人,大概也无法解释这个现象到底是怎么出现的。但现在我们知道,如果没有 SIDT1,动物就没法吸收和利用食物中的微小RNA分子。这反过来可能就说明,在正常情况下,食物当中的微小RNA分子确实是可以进入动物体内的,而这个过程需要 SIDT1。
在问题仅仅停留在观察和描述的时候,争论双方往往会陷入自说自话的僵局。你说你在人体内找到了大米的微小RNA,他说他做了一样的实验什么都没看到,我作为吃瓜群众不知道该信谁。就算我自己做了一遍实验,如果没有重复出张辰宇的发现,我也不知道是不是我的实验操作哪里做得不对。但是,发现了SIDT1这个蛋白质之后,科学家就可以直接去验证和拓展张辰宇的发现了。
比如,我可以去研究一下SIDT1这个蛋白质,看看它是不是真的可以运输微小RNA分子、是怎么运输的;你可以去看看如果人体缺乏SIDT1,是不是就不会吸收微小RNA了;他也可以看看别的食物当中,有没有什么其他的微小RNA分子也能通过SIDT1运输…… 这个充满争议的领域,第一次拥有了一个能够被第三方快速检验、从而一锤定音下结论的机会。
当然,我还是得强调一下,对于食物里的微小RNA是不是真的能进入人体、干扰人体功能,我其实还是将信将疑的。还是那句话,非同寻常的声明,需要非比寻常的证据。我们常说“孤证不立“,来自第三方实验室的重复和证明是必不可少的。
不过我们不妨先畅想一下,如果这个理论得到证实,意味着什么?
至少我们可以说,地球生物之间的关系远比我们曾经认知的复杂。比如,羊吃草,人吃羊,人死了之后尸体分解又被草吸收利用,这是一条简单的食物链。传统上认为,在这个过程中,物种之间传递的无非是各种化学物质和能量罢了。
但是换一个全新的视角,通过微小RNA分子,甚至可能还有别的化学物质,物种之间其实还在传递更加精细和丰富的生物学信息,甚至可以说,物种之间在直接对话。羊吃草的时候,草里的微小RNA可能会直接干预羊的生活;人吃羊的时候,羊肉里的微小RNA可能会干预人体的活动;人死之后,可能我们体内的微小RNA还会影响泥土里微生物和植物的状态。如果这一切得到证实,地球生态系统还真的可以看作一个有机的整体,而人和环境的关系也远远不只是索取和利用那么简单。也许从某种意义上说,人类的世界观都会因此重塑。
当然,在畅想这一切之前,我们还是需要先耐心等待来自更多实验室的进一步研究。
与此同时,这些说法也是许多科普文章的重点批评对象。毕竟在现代生物学的范畴里,不管吃了什么食物,都要被人体消化系统研磨、破坏、消化分解成非常简单的化学物质,比如葡萄糖、氨基酸、微量元素等,才能被人体吸收利用。不管核桃长得多像人脑,吃下肚子一路消化分解,最后都是一堆生物体需要的最基本的原材料。从这个角度,吃啥补啥、以形补形在逻辑上是不可能的。
但是一直以来,生物研究圈子里有一个特立独行的案例给正反双方都出了一个难题——
南京大学生命科学学院的张辰宇教授,在过去十年里一直在关注这么一个问题:食物里有一类叫作 “微小RNA”(microRNA)的化学物质,好像可以躲避被彻底分解的命运,直接被人体吸收,从而调节人体基因的活动,甚至改变人体正常的生理功能。
微小RNA这一类分子在复杂生物体内非常丰富,人体自己就能生产超过2000种不同的微小RNA分子。这类分子结构很简单,长度在20个碱基左右,就是一条核糖核酸片段。
我们知道,人体的RNA分子主要用来指导蛋白质生产。而微小RNA分子的长度太短,不能直接生产蛋白质,但可以通过一些复杂的生物学过程,干扰其他RNA分子的作用,影响蛋白质生产的效率。当然,这些说的都是同一个生物个体,一个生物自己生产出来的微小RNA分子,能影响自己生产蛋白质的效率,本质上是生命体内部的自我调节机制。
但是在2012年,张辰宇实验室发表了一篇在日后引起了巨大争议的论文。他们声称,稻米里含量丰富的几个微小RNA分子,特别是一个叫 MIR168a 的分子,在人体里竟然也相当丰富。它们可以通过人的消化系统进入血液和人体器官,甚至还可以调节人体一个叫作 LDLRAP1 的基因的活性,影响人体的血脂水平 [1]。
换句话说,张辰宇他们发现了一个物种之间的远距离调节机制——大米饭当中的微小RNA竟然能够直接进入人体,影响人体的基因活动。
从逻辑上说,如果张辰宇的研究属实,那食物提供给人体的就不光是简单的营养物质了,还有足以影响人体运行的生物学信息。这样的话,食物和人体的关系就变得非常复杂了。
比如,是不是吃啥补啥、以形补形还真可能有那么一点生物学依据?是不是人吃了什么食物,就会受到这些食物当中特殊的微小RNA分子的影响,所以人和人之间、人群和人群之间的差异可能是吃的东西不同导致的?还有,是不是转基因食品就更加危险?毕竟那里头除了天然的微小RNA,可能还有人工形成的微小RNA在发挥无法预测的作用 [2]……
这个非常反直觉甚至有点耸人听闻的研究马上引起了各种争议和挑战。从技术上说,RNA分子是一类特别脆弱的化学物质,很多人压根不相信大米里的微小RNA居然能在蒸米饭的过程中保持完整,还能一路穿越人体消化道被完整吸收。也有人质疑,张辰宇他们在人体内检测到的大米的微小RNA,可能是试验样品被污染的结果。
平心而论,我自己曾经对这些发现也是充满怀疑的。毕竟生物学的主流认知一直都是,食物会被彻底分解破碎,然后以最简单的形态被人体吸收利用;毕竟食物里的微小RNA能直接干扰人体功能,也基本只是张辰宇实验室的一家之言。要知道,科学界一个不成文的规则就是—— 非同寻常的声明,需要非比寻常的证据支持。
面对这些质疑,在过去的十年里,张辰宇实验室一直在持续进行这方面的研究。2020年8月17日,他们在《细胞研究》杂志发表了一篇新论文,为我们接近真相提供了非常重要的线索 [3]。
在这篇论文里,张辰宇实验室发现,动物体内一个名叫SIDT1的蛋白质,看起来专门负责将微小RNA分子从细胞外运输到细胞内。而在小鼠胃黏膜细胞的细胞膜上,这个 SIDT1 蛋白质含量很丰富。更重要的是,删除小鼠体内这个 SIDT1 基因之后,研究者确实发现,小鼠对食物中微小RNA的吸收效率大大降低。从这些现象出发,他们提出了一个猜测—— 食物中的微小RNA分子,可能就是在胃部被吸收然后进入人体发挥功能的。
这项研究为何重要?
因为在此之前,我们充其量只是有一些对现象的观察和描述,比如吃了大米饭之后,人体或者动物体内出现了一些本来只应该出现在大米当中的微小RNA。哪怕是张辰宇本人,大概也无法解释这个现象到底是怎么出现的。但现在我们知道,如果没有 SIDT1,动物就没法吸收和利用食物中的微小RNA分子。这反过来可能就说明,在正常情况下,食物当中的微小RNA分子确实是可以进入动物体内的,而这个过程需要 SIDT1。
在问题仅仅停留在观察和描述的时候,争论双方往往会陷入自说自话的僵局。你说你在人体内找到了大米的微小RNA,他说他做了一样的实验什么都没看到,我作为吃瓜群众不知道该信谁。就算我自己做了一遍实验,如果没有重复出张辰宇的发现,我也不知道是不是我的实验操作哪里做得不对。但是,发现了SIDT1这个蛋白质之后,科学家就可以直接去验证和拓展张辰宇的发现了。
比如,我可以去研究一下SIDT1这个蛋白质,看看它是不是真的可以运输微小RNA分子、是怎么运输的;你可以去看看如果人体缺乏SIDT1,是不是就不会吸收微小RNA了;他也可以看看别的食物当中,有没有什么其他的微小RNA分子也能通过SIDT1运输…… 这个充满争议的领域,第一次拥有了一个能够被第三方快速检验、从而一锤定音下结论的机会。
当然,我还是得强调一下,对于食物里的微小RNA是不是真的能进入人体、干扰人体功能,我其实还是将信将疑的。还是那句话,非同寻常的声明,需要非比寻常的证据。我们常说“孤证不立“,来自第三方实验室的重复和证明是必不可少的。
不过我们不妨先畅想一下,如果这个理论得到证实,意味着什么?
至少我们可以说,地球生物之间的关系远比我们曾经认知的复杂。比如,羊吃草,人吃羊,人死了之后尸体分解又被草吸收利用,这是一条简单的食物链。传统上认为,在这个过程中,物种之间传递的无非是各种化学物质和能量罢了。
但是换一个全新的视角,通过微小RNA分子,甚至可能还有别的化学物质,物种之间其实还在传递更加精细和丰富的生物学信息,甚至可以说,物种之间在直接对话。羊吃草的时候,草里的微小RNA可能会直接干预羊的生活;人吃羊的时候,羊肉里的微小RNA可能会干预人体的活动;人死之后,可能我们体内的微小RNA还会影响泥土里微生物和植物的状态。如果这一切得到证实,地球生态系统还真的可以看作一个有机的整体,而人和环境的关系也远远不只是索取和利用那么简单。也许从某种意义上说,人类的世界观都会因此重塑。
当然,在畅想这一切之前,我们还是需要先耐心等待来自更多实验室的进一步研究。