已发现1400多栽,功能或媲美″母乳矮聚糖″,这是啥?

原标题:已发现1400多栽,功能或媲美″母乳矮聚糖″,这是啥?

编者按:

microRNA(miRNA)是一类由 22 个核苷酸构成的 RNA 链,存在于被称为外泌体的囊泡中。

之前,吾们《肠道产业》已经稀奇编译了最新一期 Nature Outlook 中关于食物来源的 miRNA:营养素之外:乳汁植物都含有,进肠入血到大脑,啥这么稀奇?

今天,吾们稀奇关注这一期 Nature Outlook 中另一篇文章——母乳中的 miRNA。十年前,科学家就在母乳中发现了 miRNA 的存在;然而十年后的今天,科学家们仍在尝试弄晓畅它们为什么会在母乳中存在以及它们是如何影响健康的。

那么异日,这些来自母乳的 miRNA 有能够会像人乳矮聚糖相通被添加到配方奶粉中吗?一首来望望答案吧!期待本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和协助。

母乳喂养

母乳是一栽稀奇般的食物,它富含营养物质和其他对婴儿健康有好的物质。一项永远钻研外明,母乳喂养能够会降矮婴儿罹患感染、糖尿病和呼吸道疾病的风险。

很多科学家们正忙于钻研母乳原形是如何挑供这些珍惜作用的。

来自宾夕法尼亚州立大学医学院的儿科大夫 Steven Hicks 外示:“钻研人员们已经很好地晓畅了母乳所含有的营养成分,例如会影响婴儿健康的脂肪和维生素,但是母乳是由很多生物活性分子构成的复杂同化物,而很多成分的详细作用尚不晓畅。”

Hick说道:“关于母乳以及母乳是如何挑供健康益处的知识库,仍在不息扩充中,每当吾们认为吾们已经搞晓畅了这个题目时,一个科学家就会在这时展现,外示他发现了一个未知的或者吾们异国认识到它主要性的分子。”

其中一个典例就是 miRNA——一类由 22 个核苷酸构成的短而薄弱的 RNA 链,它存在于一栽被称为外泌体的具有珍惜作用的胞外囊泡中。

曾经被行为基因垃圾而遭到无视的 miRNA,现在却行为调控基因外达的主要角色而备受关注。miRNA 经过连接到与之互补配对的信使 RNA 链(参与蛋白质相符成的 RNA)上,实现对信使 RNA 的限制,决定蛋白质的相符成。

睁开全文

然而,直到 2010 年,人们才在乳腺中发现了 miRNA 的存在[1]。钻研人员们推想,这些分子在调节婴儿发育方面发挥了主要作用,比如免疫功能。倘若这是真的,吾们能够将 miRNA 添加到婴儿配方奶粉中,如许人工喂养的婴儿就不会缺失这些健康益处。

但在这之前,钻研人员必须先回答关于这些分子的基本题目——包括 miRNA 是否能在肠道中存活。

母乳中的 miRNA 能够在婴儿的发育过程中,发挥偏主要的调节作用。

营养物质照样功能性物质?

加州大学戴维斯分校的生作古学家 Bo Lönnerdal 消耗了几十年时间,钻研母乳中的生物活性成分。当 Lönnerdal 得知钻研人员们在母乳中发现了 miRNA 时,他想晓畅这些存在于母乳中的分子原形做了些什么事情。

他回忆说:“在母乳中展现这些望似随机的 RNA 片段,一定是有其因为的。”

为晓畅释它们存在的因为,钻研人员们挑出了两栽理论:第一栽被称为“营养伪说”,它认为 miRNA 只是一栽便利的营养物“包装”,很像母乳中的一栽主要蛋白质——血雪白蛋白,它在肠道中可被分解;第二栽被称为“功能伪说”,此不都雅点认为 miRNA 具有调节功能并影响婴儿的基因外达。

要弄晓畅 miRNA 是否不止是分子级别的婴儿食物,一栽手段是确定它在消化过程中是否会被分解失踪,或者说它是否会“存活”下来并对肠壁和肠壁以外的细胞产生影响。

在 2017 年,Lönnerdal 和他的同事们钻研了这个题目,他们将母乳中含有 miRNA 的外泌体袒露在模拟婴儿肠道的酸性条件下,不都雅察它们会如何发生转折。

Lönnerdal 说:“它们存活得很好。”外泌体可珍惜薄弱的 miRNA 不被降解。该团队还发现,当外泌体与人类细胞一首孵养时,miRNA 会进入细胞核,从而在细胞核中影响基因外达[2]。

并不是每幼我都准许 miRNA 能够在胃中存活的结论。瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的钻研人员发现,在幼鼠的消化器官或血液中异国响答生物学程度的 miRNA [3]。但有人认为,miRNA 能够在专门矮的剂量下照样保持活跃,而且有进一步的钻研声援了 miRNA 能够承受酸性条件的不都雅点。

为了一劳永逸地解决这个题目,包括 Hicks 在内的钻研人员正在设计针对母乳喂养婴儿的临床钻研。一项致力于检测婴儿粪便中完善 miRNA 的钻研已经在进走中。

识别母乳中的miRNA

除了 miRNA 能否存活的题目之外,迄今为止,科学家们现在的做事重点主要是识别母乳中的常见 miRNA,以及钻研它们能够会影响哪些生物学过程。

第一片面——从母乳样本中别离出 miRNA 相等浅易,但是之后,Hicks 说:“就有点像猜谜游玩了。”

他注释说,一旦钻研人员获得了一串大约 22 个碱基的 miRNA,他们就能够将其和与之互补的 mRNA 进走配对。这栽 mRNA 能够编码一栽参与关键生物过程(比如免疫功能或新陈代谢)的蛋白质。

Hicks 说,然而,题目是 mRNA 比 miRNA 大得多。因此,一条 miRNA 能够匹配 20~50 个 mRNA。科学家们正在行使柔件算法来削减他们的效果——镌汰失踪存在一个或两个碱基对配对不完善的匹配,或者搜索文献来找到以前报道的特定 miRNA 和 mRNA 之间的匹配。

按照 2019 年的一项调查,到现在为止,已经在母乳中发现了 1400 多栽 miRNA [4]。一些钻研已经将母乳中的主要 miRNA 与免疫逆答的调控相关首来。

比如,有一篇文章报道,miRNA-148a 在母乳中高度外达[5]。这栽稀奇的 miRNA 已经被证实能够按捺肿瘤细胞中参与增殖的基因的活性,这使得作者推想 miRNA-148a 也许能够珍惜婴儿不受癌症侵占。

这篇论文的作者之一——耶路撒冷 Hadassah 医学中央的 Regina Golan-Gerstl 现在正在钻研包含 miRNA 的外泌体是否能穿过肠道并经过血液到达其他器官。

行使荧光标记技术,她的团队在幼鼠的肝脏和大脑中检测出了外泌体,这外明 miRNA 能够到达身体其他部位的细胞中往,并能够参与调节它们中的基因的外达。而另一项钻研已经外明,牛奶中的 miRNA 能够到达幼鼠的肝脏和大脑[6]。

Hicks 的钻研幼组发现,澳门新普京注册送彩足月分娩的母亲的母乳中发现的 miRNA 与早产母亲的母乳中发现的 miRNA 并不相通。

钻研人员们发现,早产母亲的母乳中含有较多的 miRNA,这些 miRNA 和与代谢相关的 mRNA 发生相关[7]。Hicks 说,这外明在早产情况下,母乳中的 miRNA 成分发生了转折,从而能够协助她的婴儿滋长得更快,以便赶上平常婴儿的滋长程度。

钻研还发现,生下早产儿的母亲所产的母乳含有更高浓度的大量营养元素,如蛋白质和脂肪。

Hicks 说:“这些发现能够会对早产婴儿的健康产生能够的影响。”早产婴儿的母亲未必不克母乳喂养,由于她们的身体还异国最先产奶。重症监护室的早产儿清淡会得到母乳库施舍的母乳,而这些母乳库中蓄积有足月和早产的母乳,但现在还异国对施舍的母乳进走足月和早产的区分。

Hicks 提出转折这栽做法,并提出大夫考虑给早产儿挑供由早产母亲挑供的母乳,如许也许能够对这些婴儿的发育产生有好影响。

伦理学的挑衅

在 miRNA 和婴儿健康之间竖立直接的相关能够会带来伦理学上的挑衅。传统的临床试验清淡包括一个对照组,这意味着一些婴儿会得到 miRNA,而另一些则不会。

Lönnerdal 说:“尽管科学家们不确定 miRNA 是否能改善婴儿的健康,但很难想象一个伦理委员会会准许一项从一群婴儿中褫夺湮异国好分子的试验。”

因而,钻研人员们能够仅仅被准许开展不都雅察性钻研。今年 2 月份,Hicks 的团队招募到了第 185 对母子进走一项临床钻研,该钻研由密歇根州弗里蒙特市的非营利性 Gerber 基金会资助。该钻研最后纳入 200 多对参与者。

这项首于 2018 年的试验测量了母乳、婴儿唾液和婴儿粪便中 miRNA 的程度,并赓续 12 个月以上。它还追踪了婴儿的健康状况——稀奇是他们是否会展现食物过敏、湿疹或哮喘等症状。

Hicks 说,他的钻研幼组正在追求在经历消化过程后存活下来并高程度外达的特定 miRNA 与婴儿健康之间的相关。该幼组的钻研效果能够是甄别出影响婴儿健康的 miRNA 的第一步。

Hicks 说:“确认 miRNA 的作用机制将必要更多的基础科学。”

他补充道:“倘若有证据外明 miRNA 是有好的,那么吾们下一步要做的就是在婴儿配方奶粉中添加这些分子。但考虑到配方奶粉走业的消耗者是婴儿,因此在产品中添加添加剂将是相等难得的。“

原形上,十多年前,人乳矮聚糖——2'-岩藻糖基乳糖(2 '-focusyllactose)和乳糖-N-新四糖(lacto-N-neotetraose)这两栽成分就被表明对婴儿健康有好(包括改善肠道健康),但是,直到 2016 年和 2017 年它们才别离在美国和在欧洲被正式添加到配方奶粉中。

Lönnerdal 展望,像 miRNA 如许的分子将更难被授与,由于它们的发现首源于癌症钻研——miRNA 的失调与某些类型的癌症相关。

“倘若你携带了某些 miRNA,能够会像很多父母那样得癌症。”他说。尽管配方奶粉产业界在科学会议上外达了一些对 miRNA 钻研的有趣,但是这些分子的市场吸引力能够会对其钻研倾向的决策产生影响。

Golan-Gerstl 说,倘若配方奶粉公司决定添加 miRNA 的话,他们能够行使从动物体内别离出来这些幼分子。她的团队的钻研效果外明,在母乳中发现的大约 90% 的 miRNA也同样存在于奶牛和山羊的母乳中5。

她说:“鉴于很多人偏疼好标示为天然的产品,动物源性分子能够比人工分子更容易为公多所授与,而且更有能够获得准许。”

但是 Golan-Gerstl 说,把 miRNA 行使到配方中,并纷歧定是该周围的唯一焦点,展现母乳 miRNA 的健康益处,就自己而言,能够是更有价值的新闻,由于她坚信母乳会给吾们带来更多惊喜。

参考文献:

1.Kosaka, N., Izumi, H., Sekine, K. & Ochiya, T. Silence 1, 7 (2010).

2.Liao, Y., Du, X., Li, J. & Lönnerdal, B. Mol. Nutr. Food Res. 61, 1700082 (2017).

3.Title, A. C., Denzler, R. & Stoffel, M. J. Biol. Chem. 290, 23680–23691 (2015)

4.Benmoussa, A. & Provost, P. Compr. Rev. Food Sci. Food Safe. 18, 703–722 (2019).

5.Golan-Gerstl, R. et al. Mol. Nutr. Food Res. 61, 1700009 (2017).

6.Manca, S. et al. Sci. Rep. 8, 11321 (2018).

7.Carney, M. C. et al. Pediatric Res. 82, 226–236 (2017).

原文链接:https://www.nature.com/articles/d41586-020-01768-w

作者|Tien Nguyen

编译|朱国利

审校|617

posted on 2020-07-01  作者:admin  阅读量:

栏目导航

Powered by 新萄京娱乐场注册送钱,京葡威尼斯,澳门新普京注册送彩 @2018 RSS地图 html地图

Copyright 365站群 © 2013-2018 360 版权所有