10月24日，我國(guó)科學(xué)家“以茶為令”啟動(dòng)人工設(shè)計(jì)的基因調(diào)控系統(tǒng)，進(jìn)而治療糖尿病的研究在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)·轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》作為封面文章在線發(fā)表。這項(xiàng)在小鼠和非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中得到驗(yàn)證的研究隨后卻被誤解為證明了喝綠茶能治糖尿病。

有網(wǎng)友對(duì)相關(guān)報(bào)道評(píng)論道：按老鼠的劑量估計(jì)人一天要吃?xún)山锊?，獲得最高點(diǎn)贊數(shù)。令人啼笑皆非的是，相關(guān)報(bào)道還獲得了以“瑜伽”“養(yǎng)生”等為關(guān)鍵詞的微博的轉(zhuǎn)載。

“我們不是研究喝綠茶控血糖，很多評(píng)論似乎并沒(méi)有看懂全文。”日前，科技日?qǐng)?bào)記者采訪了論文通訊作者、華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員葉海峰。他表示，最關(guān)鍵的是把微膠囊包裹的工程改造過(guò)的細(xì)胞移植到體內(nèi)，有這種細(xì)胞的存在，喝綠茶才會(huì)啟動(dòng)胰島素基因表達(dá)分泌產(chǎn)生胰島素，從而控制血糖。也就是說(shuō)，如果沒(méi)有人工設(shè)計(jì)的關(guān)鍵細(xì)胞，喝再多綠茶也難發(fā)揮作用。

和養(yǎng)生不搭邊，研究屬合成生物學(xué)領(lǐng)域

“此前科學(xué)家在一種以芳香族化合物為能量來(lái)源的放線菌中發(fā)現(xiàn)，有蛋白能夠被原兒茶酸調(diào)控，我當(dāng)時(shí)預(yù)感到這個(gè)蛋白有潛力成為‘開(kāi)關(guān)’?！比~海峰說(shuō)，自然界之前就存在著強(qiáng)啟動(dòng)子(啟動(dòng)基因表達(dá))，如果找到有負(fù)向的抑制功能的元件，就可以構(gòu)造系統(tǒng)傳遞類(lèi)似計(jì)算機(jī)中“0、1”的命令。

有了這樣的思路，葉海峰帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出響應(yīng)這種轉(zhuǎn)錄阻遏蛋白PcaV的序列，作為生物元件，通過(guò)設(shè)計(jì)合成，構(gòu)建了基因表達(dá)的控制開(kāi)關(guān)，而這種開(kāi)關(guān)正是受綠茶的代謝物原兒茶酸控制的?？梢?jiàn)，對(duì)于這個(gè)“邏輯系統(tǒng)”來(lái)說(shuō)，綠茶代謝物原兒茶酸碰巧是觸發(fā)物，與綠茶養(yǎng)生沒(méi)有任何關(guān)系。

此類(lèi)研究隸屬于新興的合成生物學(xué)的范疇，其目的在于建立人工生物系統(tǒng)，讓它們像電路一樣運(yùn)行。傳統(tǒng)生物學(xué)參透生命本質(zhì)，而合成生物學(xué)根據(jù)需要再造，其關(guān)系與《生活大爆炸》中的理論物理與實(shí)驗(yàn)物理類(lèi)似。因此，生命機(jī)制和通路是基礎(chǔ)，而是否精準(zhǔn)、是否擁有完美的可操控性才是評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

試驗(yàn)表明，控制系統(tǒng)在調(diào)控轉(zhuǎn)基因表達(dá)上展現(xiàn)出良好的時(shí)間、劑量依賴(lài)性以及可逆性。并且，無(wú)論是注射、口服原兒茶酸以及飲用定制的濃縮綠茶方式均可以調(diào)控移植在小鼠體內(nèi)的控制系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因表達(dá)。

一個(gè)基因調(diào)控系統(tǒng)，改變細(xì)胞命運(yùn)

有了可精準(zhǔn)調(diào)控的系統(tǒng)，就好比可以在身體內(nèi)部安插一個(gè)“特洛伊木馬”，可以控制細(xì)胞的命運(yùn)。

“將系統(tǒng)接入胰島素表達(dá)的基因，就可以在需要時(shí)開(kāi)啟胰島素的表達(dá)，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ゎ?lèi)胰島細(xì)胞?！比~海峰說(shuō)，將該細(xì)胞用微膠囊包裹移植到糖尿病動(dòng)物模型中，通過(guò)口服原兒茶酸或者飲用定制濃縮綠茶就能夠激發(fā)細(xì)胞釋放胰島素，而不飲用時(shí)，胰島素表達(dá)的基因就會(huì)靜默。

當(dāng)然，“特洛伊木馬”也可以應(yīng)用在其他的“戰(zhàn)場(chǎng)”上。如果將系統(tǒng)接入其他基因，例如編碼基因編輯的向?qū)NA基因，它就會(huì)控制基因編輯是否會(huì)被進(jìn)行?！拔艺J(rèn)為，它是在體外干預(yù)CAR-T(精確制導(dǎo)的T細(xì)胞)治療的理想手段?！比~海峰說(shuō)，CAR是嵌合抗原受體，它發(fā)現(xiàn)了腫瘤細(xì)胞就會(huì)帶領(lǐng)T細(xì)胞攻擊，如果在CAR上裝一個(gè)“遙控”，就可以在攻擊出現(xiàn)細(xì)胞因子風(fēng)暴時(shí)叫停，而綠茶的調(diào)控系統(tǒng)就可以充當(dāng)“遙控”的角色——需要CAR-T療法工作時(shí)，喝下綠茶，需要CAR-T療法休戰(zhàn)時(shí)，不喝綠茶。

“相較于此前有過(guò)抗生素、食物添加劑、防腐劑作為觸發(fā)物的研究，以綠茶代謝物為觸發(fā)物的系統(tǒng)對(duì)人體無(wú)毒副作用?！比~海峰說(shuō)，喝茶就能觸發(fā)開(kāi)關(guān)，將更具安全性?xún)?yōu)勢(shì)。

在這項(xiàng)生命科學(xué)前沿研究中，綠茶更像一把“鑰匙”，而科學(xué)家發(fā)明的是一把與之匹配的“鎖”，這把鎖控制著大門(mén)的開(kāi)關(guān)，門(mén)背后有著可臨床應(yīng)用的“無(wú)限風(fēng)光”，包括對(duì)糖尿病人血糖的控制。將其誤解成“喝綠茶治糖尿病”的忽悠，無(wú)疑是忽略了整個(gè)過(guò)程的斷章取義。

專(zhuān)家點(diǎn)評(píng) 謝震 清華大學(xué)研究員

現(xiàn)代生命科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是近些年生物工程、合成生物學(xué)的發(fā)展，使人們?cè)诶斫馍F(xiàn)象的同時(shí)，有能力人工修改生物元件，創(chuàng)造新的生物功能，用于解決人類(lèi)在生產(chǎn)、生活中面臨的重大難題。在這項(xiàng)合成生物學(xué)研究中，華東師范大學(xué)葉海峰研究員的團(tuán)隊(duì)，成功利用了一種受綠茶代謝物控制的基因表達(dá)開(kāi)關(guān)，調(diào)控胰島素的產(chǎn)生和分泌，在將含有這種細(xì)胞的“微膠囊”注射到“患有糖尿病”的小鼠和猴子體內(nèi)后，降低了兩種動(dòng)物的血糖。

只看到“綠茶”和“降血糖”的標(biāo)題，就直接將二者連線，理解科學(xué)研究工作要不得這樣的“想當(dāng)然”?？茖W(xué)研究中的創(chuàng)新元素需要科學(xué)精神中的求知、探究的態(tài)度，用“剝洋蔥”的方式去理解，每一層都可能是科學(xué)家不分晝夜“辣眼睛”的推進(jìn)。當(dāng)公眾、評(píng)審專(zhuān)家等各界以求真之心解讀科研成果，避免盲目輕信謠言、斷章取義，才能正確理解科學(xué)研究的意義，才能有助于提升全社會(huì)的科學(xué)素養(yǎng)。