2024年的诺贝尔生理学或医学奖花落两位科学家：维克多·安布罗斯（Victor Ambros）和加里·鲁夫昆（Gary Ruvkun）。他们因发现了一种名为微型RNA即microRNA（简称miRNA）的微小遗传物质及其在基因调控中有哪些用途而获此殊荣。

假如把人体细胞比作一座繁忙的工厂，那样微型RNA（miRNA）就像是工厂里的调控开关，虽然非常小（仅有21-23个核苷酸长度），却可以控制海量要紧的生产线。这个发现为生物学带来了革命性的突破，也为大家理解和治疗很多疾病提供了全新视角。它不只改变了大家对基因调控的认识，也为疾病治疗带来了新的期望。

1.什么是微型RNA--microRNA（miRNA）微型RNA---microRNA（miRNA）可以被看作是一种精准的“分子剪刀”，它通过辨别并结合特定的信使RNA（mRNA），来调节基因表达。为了更好理解其用途机制，大家可以把miRNA与其他种类的RNA一块讨论。

1.1 RNA的基本种类

要理解微型RNA的工作方法，第一需要知道RNA的几种主要种类：

Ⅰ.信使RNA（mRNA）：这是DNA中遗传信息的“翻译者”。mRNA从细胞核中的DNA获得指令，然后将它携带到细胞质中的蛋白质合成工厂（核糖体），引导蛋白质的生成。

Ⅱ.核糖体RNA（rRNA）：这种RNA是核糖体的主要组成部分，负责帮助mRNA指挥蛋白质合成。

Ⅲ.转运RNA（tRNA）：tRNA负责携带氨基酸到核糖体，依据mRNA的指令排列这类氨基酸，生成蛋白质。

Ⅳ.微型RNA（miRNA）：miRNA是一种功能性RNA，并不直接参与蛋白质的合成，但它在基因调控中起着重点用途。它有哪些用途就像一把“分子剪刀”，通过与特定的mRNA结合，切断或阻止mRNA被翻译成蛋白质，从而影响蛋白质的产生。

1.2 miRNA的工作机制

miRNA主要通过以下两种方法来调控基因表达：A.结合并阻止翻译：miRNA会与特定的mRNA结合，阻止核糖体辨别mRNA，从而没办法生成对应的蛋白质。这种方法像锁住了“翻译开关”，阻止基因的指令被实行。

B.促进mRNA降解：另一种方法是miRNA诱导mRNA降解，破坏其稳定性，直接消除该mRNA的存在。这种方法等于切断了传递遗传指令的信使。

1.3 miRNA的生物学用途

通过控制mRNA的翻译或降解，miRNA可以调节细胞内不少重点过程，比如：

细胞成长：miRNA调控细胞增殖的速度，确保组织和器官正常发育。

细胞分化：在细胞发育成特定种类（如神经细胞、肌肉细胞）时，miRNA会干扰这类细胞的基因表达，确保它们完成特定的功能。

细胞死亡（凋亡）：细胞按计划进行自我清除，是机体更新和修复的势必过程，miRNA在这一过程中饰演着要紧角色，调控细胞是不是应进入凋亡路径。

1.4miRNA的广泛存在

miRNA并非人类独有些，它在动物、植物，甚至病毒中都存在，这表明它们在生命进化中起到了要紧有哪些用途。其核心功能是对基因的表达进行“精密调控”，确保生物体的每个环节正常运行。通过这种方法，miRNA对于保持生命的复杂性和稳定性至关要紧。

从这个角度理解，miRNA不止是细胞中的一种调控工具，还展示了自然界中基因表达调控的高度精准性。miRNA是一类小型非编码RNA，尽管它们只有21-23个核苷酸，却在细胞中饰演着至关要紧的调控角色。

目前大家探讨一下miRNA的发现、其生物学意义与与人类健康的关联，特别是它在饮食中的潜在用途：

一．microRNA的发现与生物学意义

microRNA的发现可以追溯到1993年，当时Ambros和Ruvkun及其团队初次鉴别出了一种调控线虫发育的miRNA分子lin-4。lin-4通过与靶mRNA结合，抑制其表达，进而调节了生物体的发育进程【1】。这一发现打破了大家对基因表达的传统理解。此前，学界常见觉得，基因调控主要发生在转录层面，而Ambros和Ruvkun的研究表明，基因调控也可以在转录后层面通过miRNA达成【2】。

miRNA成熟后一般通过与特定的靶mRNA结合，抑制其翻译或促进其降解。这个过程影响了很多基因的表达，从而调节了细胞的成长、分化、凋亡等一系列生物学过程【3】。miRNA有哪些用途广泛存在于动植物、甚至是病毒体内，这表明它们在进化中具备要紧地位。

二．牛奶中的microRNA：跨物种调控的潜力

近年来，科学家开始研究食物中的miRNA，特别是牛奶中所含的miRNA对人体基因表达的影响。牛奶，尤其是牛奶和母乳，富含外泌体包裹的miRNA，这类miRNA能抵御胃肠道的分解，在让人体吸收后或许会对基因表达产生用途【4】。

研究发现，牛奶中的miR-21和miR-29b等miRNA可以调控与胰岛素抵抗和代谢有关的基因【5】。比如，miR-29b抑制支链氨基酸代谢，从而激活mTORC1信号通路，这种信号通路在成长调节中起要紧用途。对儿童来讲，这一机制可能能够帮助促进正常的成长发育，而在成人中，过度激活mTORC1则可能增加肥胖和糖尿病的风险【6】。

同样，miR-21是牛奶中浓度较高的miRNA之一，它在多种癌症中被发现过度表达，并与癌细胞的增殖、转移有关【7】。除此之外，miR-148a在牛奶和人类母乳间宽的序列相同，被觉得可以跨物种发挥用途。研究表明，它通过抑制DNA甲基转移酶1（DNMT1），影响基因的表观遗传调控，这与代谢成人两性疾病如糖尿病的发生有关【8】。

三．饮食中的microRNA：miRNA与mTORC1的关联牛奶中的miRNA是不是对健康有长期影响，近年来引起了广泛关注。尤其是在发达国家，牛奶摄入量高，miRNA会不会对断奶后的成人健康产生负面用途成为了研究的热门。丹麦的一项研究表明，青春期男生在摄入很多牛奶后，胰岛素抵抗显著增加，而以肉类为主的饮食则没类似成效【9】。这一现象可能与牛奶中的miRNA通过mTORC1通路促进细胞增殖有关。持续摄入富含miRNA的牛奶，可能增加肥胖、代谢综合征与糖尿病等疾病的风险【10】。

miRNA与mTORC1的关联在学术界则引发了对其他健康问题的担心，如青春期发育加速、痤疮与过敏反应。在成人中，长期激活mTORC1或许会增加患癌风险，甚至与神经退行成人两性疾病如阿尔茨海默病的发病机制有关【11】。

四．怎么样应付饮食中miRNA的影响？

牛奶中miRNA对健康的长期影响需进一步研究，但已有证据表明，过量的摄入牛奶可能对某些人群带来健康隐患，特别是代谢成人两性疾病和免疫系统有关疾病方面。对于乳糖不耐症病人或有肥胖、糖尿病风险的人群，适合降低牛奶摄入可能是明智之选。相反，婴儿期的母乳喂养则依旧是促进婴儿健康发育的最好渠道，由于母乳间宽的miRNA具备促进大脑发育和增强免疫系统的独特用途【12】。

五．将来展望：miRNA在营养学和健康中的应用伴随科学家对miRNA研究的深入，大家将也进一步知道这类分子在食物、营养和健康中有哪些用途并防止担心。将来的研究可能揭示出miRNA怎么样通过饮食影响基因表达，甚至可能为个性化营养和精确医学提供新的思路。比如，针对特定人群的饮食建议，可能可以参考食物中的miRNA含量及其对基因调控的潜在影响进行优化。

同时，也有必要通过更多临床研究验证牛奶中miRNA的长期健康效应。虽然目前的研究仅仅揭示了牛奶中miRNA的可能影响基因表达的机制，但这类结果是不是适用于全球不一样的饮食文化和生活方法，亦需要进一步验证。

最后

2024年诺贝尔医学奖的颁发一定了微型RNA--microRNA的发现及其在基因调控中的重要程度，也标志着大家对生物学复杂性和多样性的理解进入了新的阶段。miRNA作为基因调控的重点分子，不只在疾病的发生中饰演要紧角色，还通过饮食潜移默化地影响着大家的健康。这提醒大家，在享受美味的同时，也应注意各种食物对健康的潜在影响。将来，伴随研究的深入，大家有望揭示更多饮食与基因调控的交叉机制，也会为优化健康提供新的科学依据。

参考文献：【1】Nobel Prize. (2024). Nobel Prize in Physiology or Medicine 2024 Press Release.https:// www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/

【2】Baier SR, Nguyen C, Xie F, Wood JR, Zempleni J. (2014). MicroRNAs are absorbed in biologically meaningful amounts from nutritionally relevant doses of cow milk and affect gene expression. J Nutr. 144(10):1495-500.

【3】Bartel DP. (2004). MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function. Cell. 116(2):281-297.

【4】Wang L, Sadri M, Giraud D, Zempleni J. (2018). RNase H2-dependent PCR strengthens evidence that microRNAs in bovine milk are bioavailable in humans. J Nutr. 148(1):153-159.

【5】Chen X, et al. (2010). Identification of microRNAs in raw milk. Cell Res. 20(10):1128-1137.

【6】Melnik BC, John SM, Schmitz G. (2013). Milk: an epigenetic amplifier of FTO-mediated transcription? Implications for Western diseases. J Transl Med. 11:300.

【7】Krichevsky AM, Gabriely G. (2009). miR-21: A small multi-faceted RNA. J Cell Mol Med. 13(1):39-53.

【8】Słyk-Gulewska P, Kondracka A, Kwaśniewska A. (2023). MicroRNA as a new bioactive component in breast milk. Noncoding RNA Res. 8(4):520-526.

【9】Hoppe C, Mølgaard C, Vaag A, Barkholt V, Michaelsen KF. (2005). High intakes of milk increase insulin resistance in boys. Eur J Clin Nutr. 59(3):393-8.

【10】Freiría-Martínez L, et al. (2023). Human breast milk microRNAs and nervous system regulation. Nutrients. 15(4):1045.

【11】Melnik BC. (2021). Lifetime impact of cow's milk on overactivation of mTORC1: From fetal to old age. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 61(10):742-755. DOI: 10.1080/10408398.2020.1733443.

【12】Freiría-Martínez L, Iglesias-Martínez-Almeida M, Rodríguez-Jamardo C, et al. (2023). Human Breast Milk microRNAs, Potential Players in the Regulation of Nervous System. Nutrients. 15(15):3284. DOI: 10.3390/nu15143284.

Tags：疾病防治