10月24日,我国科学家“以茶为令”启动人工设计的基因调控系统,进而治疗糖尿病的研究在国际学术期刊《科学·转化医学》作为封面文章在线发表。这项在小鼠和非人灵长类动物中得到验证的研究随后却被误解为证明了喝绿茶能治糖尿病。
 
 
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喝绿茶治糖尿病?理解科学研究不能想当然

  10月24日,我国科学家“以茶为令”启动人工设计的基因调控系统,进而治疗糖尿病的研究在国际学术期刊《科学·转化医学》作为封面文章在线发表。这项在小鼠和非人灵长类动物中得到验证的研究随后却被误解为证明了喝绿茶能治糖尿病。

  有网友对相关报道评论道:按老鼠的剂量估计人一天要吃两斤茶,获得最高点赞数。令人啼笑皆非的是,相关报道还获得了以“瑜伽”“养生”等为关键词的微博的转载。

  “我们不是研究喝绿茶控血糖,很多评论似乎并没有看懂全文。”日前,科技日报记者采访了论文通讯作者、华东师范大学生命科学学院研究员叶海峰。他表示,最关键的是把微胶囊包裹的工程改造过的细胞移植到体内,有这种细胞的存在,喝绿茶才会启动胰岛素基因表达分泌产生胰岛素,从而控制血糖。也就是说,如果没有人工设计的关键细胞,喝再多绿茶也难发挥作用。

  和养生不搭边,研究属合成生物学领域

  “此前科学家在一种以芳香族化合物为能量来源的放线菌中发现,有蛋白能够被原儿茶酸调控,我当时预感到这个蛋白有潜力成为‘开关’。”叶海峰说,自然界之前就存在着强启动子(启动基因表达),如果找到有负向的抑制功能的元件,就可以构造系统传递类似计算机中“0、1”的命令。

  有了这样的思路,叶海峰带领团队设计出响应这种转录阻遏蛋白PcaV的序列,作为生物元件,通过设计合成,构建了基因表达的控制开关,而这种开关正是受绿茶的代谢物原儿茶酸控制的。可见,对于这个“逻辑系统”来说,绿茶代谢物原儿茶酸碰巧是触发物,与绿茶养生没有任何关系。

  此类研究隶属于新兴的合成生物学的范畴,其目的在于建立人工生物系统,让它们像电路一样运行。传统生物学参透生命本质,而合成生物学根据需要再造,其关系与《生活大爆炸》中的理论物理与实验物理类似。因此,生命机制和通路是基础,而是否精准、是否拥有完美的可操控性才是评判标准。

  试验表明,控制系统在调控转基因表达上展现出良好的时间、剂量依赖性以及可逆性。并且,无论是注射、口服原儿茶酸以及饮用定制的浓缩绿茶方式均可以调控移植在小鼠体内的控制系统进行转基因表达。

  一个基因调控系统,改变细胞命运

  有了可精准调控的系统,就好比可以在身体内部安插一个“特洛伊木马”,可以控制细胞的命运。

  “将系统接入胰岛素表达的基因,就可以在需要时开启胰岛素的表达,将其转变为人工类胰岛细胞。”叶海峰说,将该细胞用微胶囊包裹移植到糖尿病动物模型中,通过口服原儿茶酸或者饮用定制浓缩绿茶就能够激发细胞释放胰岛素,而不饮用时,胰岛素表达的基因就会静默。

  当然,“特洛伊木马”也可以应用在其他的“战场”上。如果将系统接入其他基因,例如编码基因编辑的向导RNA基因,它就会控制基因编辑是否会被进行。“我认为,它是在体外干预CAR-T(精确制导的T细胞)治疗的理想手段。”叶海峰说,CAR是嵌合抗原受体,它发现了肿瘤细胞就会带领T细胞攻击,如果在CAR上装一个“遥控”,就可以在攻击出现细胞因子风暴时叫停,而绿茶的调控系统就可以充当“遥控”的角色——需要CAR-T疗法工作时,喝下绿茶,需要CAR-T疗法休战时,不喝绿茶。

  “相较于此前有过抗生素、食物添加剂、防腐剂作为触发物的研究,以绿茶代谢物为触发物的系统对人体无毒副作用。”叶海峰说,喝茶就能触发开关,将更具安全性优势。

  在这项生命科学前沿研究中,绿茶更像一把“钥匙”,而科学家发明的是一把与之匹配的“锁”,这把锁控制着大门的开关,门背后有着可临床应用的“无限风光”,包括对糖尿病人血糖的控制。将其误解成“喝绿茶治糖尿病”的忽悠,无疑是忽略了整个过程的断章取义。

  专家点评 谢震 清华大学研究员:

  现代生命科学技术的发展,尤其是近些年生物工程、合成生物学的发展,使人们在理解生命现象的同时,有能力人工修改生物元件,创造新的生物功能,用于解决人类在生产、生活中面临的重大难题。在这项合成生物学研究中,华东师范大学叶海峰研究员的团队,成功利用了一种受绿茶代谢物控制的基因表达开关,调控胰岛素的产生和分泌,在将含有这种细胞的“微胶囊”注射到“患有糖尿病”的小鼠和猴子体内后,降低了两种动物的血糖。

  只看到“绿茶”和“降血糖”的标题,就直接将二者连线,理解科学研究工作要不得这样的“想当然”。科学研究中的创新元素需要科学精神中的求知、探究的态度,用“剥洋葱”的方式去理解,每一层都可能是科学家不分昼夜“辣眼睛”的推进。当公众、评审专家等各界以求真之心解读科研成果,避免盲目轻信谣言、断章取义,才能正确理解科学研究的意义,才能有助于提升全社会的科学素养。

 

[来源:科技日报] [作者:张佳星] [责任编辑:张武科]
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