科技日報

10月24日，我國科學家“以茶為令”啟動人工設(shè)計的基因調(diào)控系統(tǒng)，進而治療糖尿病的研究在國際學術(shù)期刊《科學·轉(zhuǎn)化醫(yī)學》作為封面文章在線發(fā)表。這項在小鼠和非人靈長類動物中得到驗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)友對相關(guān)報道評論道：按老鼠的劑量估計人一天要吃兩斤茶，獲得最高點贊數(shù)。令人啼笑皆非的是，相關(guān)報道還獲得了以“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，很多評論似乎并沒有看懂全文。”日前，科技日報記者采訪了論文通訊作者、華東師范大學生命科學學院研究員葉海峰。他表示，最關(guān)鍵的是把微膠囊包裹的工程改造過的細胞移植到體內(nèi)，有這種細胞的存在，喝綠茶才會啟動胰島素基因表達分泌產(chǎn)生胰島素，從而控制血糖。也就是說，如果沒有人工設(shè)計的關(guān)鍵細胞，喝再多綠茶也難發(fā)揮作用。

和養(yǎng)生不搭邊，研究屬合成生物學領(lǐng)域

“此前科學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，我當時預感到這個蛋白有潛力成為‘開關(guān)’。”葉海峰說，自然界之前就存在著強啟動子（啟動基因表達），如果找到有負向的抑制功能的元件，就可以構(gòu)造系統(tǒng)傳遞類似計算機中“0、1”的命令。

有了這樣的思路，葉海峰帶領(lǐng)團隊設(shè)計出響應(yīng)這種轉(zhuǎn)錄阻遏蛋白PcaV的序列，作為生物元件，通過設(shè)計合成，構(gòu)建了基因表達的控制開關(guān)，而這種開關(guān)正是受綠茶的代謝物原兒茶酸控制的?？梢?，對于這個“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行。傳統(tǒng)生物學參透生命本質(zhì)，而合成生物學根據(jù)需要再造，其關(guān)系與《生活大爆炸》中的理論物理與實驗物理類似。因此，生命機制和通路是基礎(chǔ)，而是否精準、是否擁有完美的可操控性才是評判標準。

試驗表明，控制系統(tǒng)在調(diào)控轉(zhuǎn)基因表達上展現(xiàn)出良好的時間、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)進行轉(zhuǎn)基因表達。

一個基因調(diào)控系統(tǒng)，改變細胞命運

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

“將系統(tǒng)接入胰島素表達的基因，就可以在需要時開啟胰島素的表達，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ゎ愐葝u細胞。”葉海峰說，將該細胞用微膠囊包裹移植到糖尿病動物模型中，通過口服原兒茶酸或者飲用定制濃縮綠茶就能夠激發(fā)細胞釋放胰島素，而不飲用時，胰島素表達的基因就會靜默。

當然，“特洛伊木馬”也可以應(yīng)用在其他的“戰(zhàn)場”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，它就會控制基因編輯是否會被進行。“我認為，它是在體外干預CAR-T（精確制導的T細胞）治療的理想手段。”葉海峰說，CAR是嵌合抗原受體，它發(fā)現(xiàn)了腫瘤細胞就會帶領(lǐng)T細胞攻擊，如果在CAR上裝一個“遙控”，就可以在攻擊出現(xiàn)細胞因子風暴時叫停，而綠茶的調(diào)控系統(tǒng)就可以充當“遙控”的角色——需要CAR-T療法工作時，喝下綠茶，需要CAR-T療法休戰(zhàn)時，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。

在這項生命科學前沿研究中，綠茶更像一把“鑰匙”，而科學家發(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“無限風光”，包括對糖尿病人血糖的控制。將其誤解成“喝綠茶治糖尿病”的忽悠，無疑是忽略了整個過程的斷章取義。

專家點評 謝震 清華大學研究員

現(xiàn)代生命科學技術(shù)的發(fā)展，尤其是近些年生物工程、合成生物學的發(fā)展，使人們在理解生命現(xiàn)象的同時，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。在這項合成生物學研究中，華東師范大學葉海峰研究員的團隊，成功利用了一種受綠茶代謝物控制的基因表達開關(guān)，調(diào)控胰島素的產(chǎn)生和分泌，在將含有這種細胞的“微膠囊”注射到“患有糖尿病”的小鼠和猴子體內(nèi)后，降低了兩種動物的血糖。

只看到“綠茶”和“降血糖”的標題，就直接將二者連線，理解科學研究工作要不得這樣的“想當然”?？茖W研究中的創(chuàng)新元素需要科學精神中的求知、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家不分晝夜“辣眼睛”的推進。當公眾、評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，才能正確理解科學研究的意義，才能有助于提升全社會的科學素養(yǎng)。