科技日?qǐng)?bào)

10月24日，我國科學(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)人一天要吃兩斤茶,，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，如果沒有人工設(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‘開關(guān)’。”葉海峰說,，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,，通過設(shè)計(jì)合成，構(gòu)建了基因表達(dá)的控制開關(guān),，而這種開關(guān)正是受綠茶的代謝物原兒茶酸控制的,。可見,，對(duì)于這個(gè)“邏輯系統(tǒng)”來說,，綠茶代謝物原兒茶酸碰巧是觸發(fā)物，與綠茶養(yǎng)生沒有任何關(guān)系,。

此類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、劑量依賴性以及可逆性,。并且,，無論是注射、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)開啟胰島素的表達(dá),，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ゎ愐葝u細(xì)胞,。”葉海峰說，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,。“我認(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。”葉海峰說,，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)人體無毒副作用。”葉海峰說,，喝茶就能觸發(fā)開關(guān),，將更具安全性優(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”，這把鎖控制著大門的開關(guān),，門背后有著可臨床應(yīng)用的“無限風(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,，無疑是忽略了整個(gè)過程的斷章取義,。

專家點(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),。