第 169 章
食物中的微小RNA
Randall Munroe，是xkcd.com的宅男漫畫家，他在漫畫《每次聚會其實都是家庭團聚》中提醒我們，最終我們彼此都是有血緣關係的。如果追溯得夠遠，我們都有共同的祖先，直至最早的智人，大家都是他的後代。漫畫中描繪了一個派對場景，有標示「我」、「二表兄弟」、「第十四表兄弟」和「第三十五表兄弟」的火柴人，還有一隻名為「第17,000,000表兄弟」的貓。沒錯，如果追溯得夠遠，你和這隻小貓真的有一位真實的血肉祖先。漫畫中還有一盆室內植物，標示為「第50,000,000,000表兄弟」。根據基於DNA差異的「分子時鐘」估計，植物和動物大約在15.76億年前分化，誤差約為8800萬年。因此，你和小貓也和這盆榕樹有共同祖先。這真是一場家庭團聚。
微小RNA在動物中被發現後不久，人們便意識到它們在植物中也普遍存在且活躍。例如，棉花植物利用微小RNA關閉致病真菌的毒力基因。植物微小RNA如何與其他跨界作用互動——例如對我們產生影響？正如我們與其他動物共享許多微小RNA，植物中的某些微小RNA序列與動物的序列高度重疊，科學家懷疑它們是同一種微小RNA，經過15億年的演化保守存在。無論如何，若將植物微小RNA序列與人體信使RNA比較，似乎至少有1000個不同的人類基因可能成為植物微小RNA的調控目標。
以植物為基礎的飲食含有數千種生物活性微小RNA。過去科學界將水果、蔬菜和藥用植物的益處歸因於其植物營養素，但微小RNA也可能扮演角色。單獨分離的植物營養素往往無法完全複製其原始食物的效果，這被歸因於各種成分的協同作用。如前所述，植物營養素如多酚會通過調控微小RNA表達影響我們的生理，但或許基因是直接被植物微小RNA關閉的。
目前，關於植物「異源微小RNA」跨界基因調控潛力的研究被視為科學界最令人興奮的領域之一。從廣義來看，跨界基因操控的概念並不新鮮；畢竟，病毒RNA和DNA自古以來就利用人體細胞達成其目的。但若食物中的微小RNA改變我們的基因表達，「你就是你所吃的」這句話便有了全新意義。
食物中的微小RNA
若食物確實含有微小RNA，這意味著食物不僅滋養我們，還傳遞資訊——這些資訊能開啟或關閉我們的基因。有研究者以暗物質作比喻，稱食物中的微小RNA為「暗營養素」，並聲稱它們對人體健康扮演「重要角色」。是的，植物微小RNA能進入人體細胞並改變基因表達，但我們先冷靜一下。食物中的微小RNA能否經得起烹調和消化？
某些原本來自植物的工業產品，如橄欖油和啤酒，在製造過程中似乎失去了微小RNA。微小RNA會在烹調時消失嗎？過去我們認為基因物質會被烹調破壞，但新實驗顯示部分植物微小RNA能耐熱。例如，西蘭花中的miR-159在烹調後仍穩定存在，而朝鮮薊中的microRNA-319則部分被破壞。其他微小RNA，如煮熟的豆類和糙米中的，甚至在烹調後含量增加，推測是因為它們釋放到煮食用水中。哺乳動物和鳥類的微小RNA存在於肉類、乳製品和蛋中，並能耐受烹調和加工，這從豬肉和家禽香腸、火腿、薩拉米香腸、熟蛋、芝士和巴氏殺菌牛奶的研究中可見一斑。生牛肉與烤牛肉的微小RNA含量幾乎無變化；但它們仍須經受胃酸的考驗。
科學共識認為微小RNA在消化過程中會被破壞，但將它們浸泡於胃酸中，發現大多數植物微小RNA至少能存活六小時。然而，小腸中有核糖核酸酶——能分解裸露RNA的酶。微小RNA能否通過這道關卡？或許不必。小鼠研究發現，食物中的微小RNA已在胃中被吸收到血液中。或者，微小RNA是包裹在保護性的外泌體中移動。
植物來源的囊泡類似外泌體，現稱為「可食用奈米粒子」，它們可富含微小RNA。一磅水果可含有一克這種小型運輸包。這種包裝被認為是微小RNA生物利用度的解決方案。微小RNA可能以此形式被腸黏膜吸收，重新包裝成外泌體，然後進入血液循環。但關鍵是實際攝取後，微小RNA是否真的出現在血液中？
與典型動物微小RNA不同，植物微小RNA的末端帶有甲基基團，這不僅使它們更耐消化，還讓研究者能區分它們與動物體內已存在的微小RNA。餵食小鼠十字花科蔬菜後，十字花科微小RNA在動物血液中六小時內達到峰值，並可在多個器官檢測到。在餵食玉米的豬血液中，玉米微小RNA在六至十二小時內達到峰值。大多數植物微小RNA以外泌體形式運輸，這些外泌體也能將RNA帶入大腦。十字花科微小RNA在動物血液中可檢測超過36小時。那麼在人類中呢？
研究發現，人類體內可檢測的微小RNA中約有5%可能來自植物。2012年發表的首篇人體植物微小RNA研究顯示，中國消費者血液中持續循環著稻米微小RNA。正如魚類微小RNA在食魚海豹體內循環，飼料植物和草類的植物微小RNA在牛體內循環，大多數人體植物微小RNA來自水果和蔬菜。植物微小RNA遍布人體，包括大腦、乳房、腎臟、肝臟和肺部，以及母乳、羊水和臍帶血。這些是偶然發現，還是食物中的微小RNA對我們有害或有益？
水果與蔬菜中的微小RNA
在常見水果和蔬菜的可食用奈米粒子中發現數百種不同的微小RNA。一項基礎研究中，將葡萄的可食用奈米粒子餵給小鼠，這些粒子被小鼠腸細胞吸收，改變其基因表達，並保護小鼠免受腸道炎症。類似的實驗用胡蘿蔔、生薑和葡萄柚奈米粒子產生多種有益的調控效果，但我們如何確定微小RNA是主要原因？
微小RNA分子非常簡單，我們可以從頭合成它們。因此，研究者合成了草莓微小RNA-156、稻米微小RNA-168和捲心菜微小RNA-874，以分離微小RNA特異性效果。事實上，這些合成微小RNA對人體細胞具有抗炎作用。藍莓、覆盆子和蘋果皮的RNA提取物也有類似效果。為排除這是一般RNA效應，研究還測試了牛肉RNA提取物，結果未見抗炎效果。
一種在人類體內循環的植物微小RNA是microRNA-156a。心血管疾病患者的血液和血管中其含量降低，暗示它可能具有保護作用。但microRNA-156a在哪裡濃度較高？在綠色蔬菜中。人們吃沙拉後，microRNA-156a在一小時內顯著上升。心血管患者microRNA-156a濃度較低，是否反映其綠色蔬菜攝取不足？為探究因果關係，研究者將純合成microRNA-156a作用於人體動脈內皮細胞，發現它靶向一種稱為接合黏附分子A（Junctional Adhesion Molecule-A）的黏性蛋白，該蛋白促進炎症免疫細胞吸附至動脈壁形成動脈粥樣硬化斑塊。事實上，增加microRNA-156a減少了炎症細胞對動脈壁細胞的黏附。這意味著綠色蔬菜對心血管疾病的保護作用，可能不僅是硝酸鹽的效果。