《综述:转基因食物分子可在人体肠道积累并进入体细胞》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: zhangyi8606
  • 发布时间:2019-01-31
  • 编辑推荐:

    这篇文章由远东联邦大学(FEFU)的科学家和一个国际毒理学家合作,继续研究转基因食品的潜在风险,以及外源DNA在消化过程中存活和渗透到消费者体内细胞的方式和机制。

    转基因食物进入体内后的命运,文章发表在《食品与化学毒理学》(Food and Chemical Toxicology)杂志,期刊影响因子:3.977。

    总结以往数据,转基因产品的DNA可以在苛刻的加工和消化条件下存活。它们中的一些可以进入人体,与胃肠道细菌的DNA结合。科学家们已经在人类和动物的血液与组织中发现了这种DNA。

    “我们所讨论的只是这个过程的有限证据,因为这个领域的研究还不够充分。尽管我们还没有发现转基因产品DNA对人类基因组有任何影响的证据,但我们可以明确地说,经过杀虫剂、抗病毒喷雾等处理的植物食品的微核糖核酸(除DNA和蛋白质之外,生物细胞的主要分子之一)进入了消费者体内,并能影响遗传进程。因此,这个问题值得进一步探讨,”Muhammad Amjad Nawaz博士说。这位科学家致力于研究转基因产品(GM)对人类和动物健康的影响。

    胃肠道是转基因作物DNA向肠道细菌水平转移的热点,这种转移可能导致细菌失调和健康问题,以及随后的突变。在这篇综述中,科学家们注意到,消费者血液和器官中存在转基因食品DNA与外界宣称的无法证明其对人体有影响之间的矛盾。他们讨论了整合基因组在消费者体内表达外源DNA的可能性,研究人员担心转基因食物的microRNA入侵对人体细胞具有潜在影响。

    2017年,相同的课题组发表了两篇关于转基因作物栽培对环境、生态系统、多样性和动物人类健康影响的综述科学论文。截至2016年,全球转基因谷物粮食和饲料产量约为1亿8510万公顷,利润约为1500亿美元。有了这样的生产量,研究转基因产品对人类健康的潜在影响对未来生存显然是有关的。

    原文检索:Addressing concerns over the fate of DNA derived from genetically modified food in the human body: A review

    (生物通:伍松)

相关报告
  • 《Cell:生酮饮食有益新证据!酮体产生增强肠道干细胞的再生能力 》

    • 来源专题:广东省干细胞与组织工程技术路线图信息服务平台
    • 编译者:mall
    • 发布时间:2019-08-29
    • 2019年8月28日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国麻省理工学院的研究人员发现了生酮饮食或高脂肪饮食的意外效果:高水平的酮体(ketone body),即脂肪分解产生的分子,有助于肠道维持大量的成体干细胞,这是对于保持肠道内壁健康至关重要。他们还发现即便在没有摄入高脂肪饮食的情形下,肠道干细胞会也产生异常高水平的酮体。这些酮体激活了一种众所周知的称为Notch的信号通路,该通路之前已被证实有助于调节干细胞分化。相关研究结果近期发表在Cell期刊上,论文标题为“Ketone Body Signaling Mediates Intestinal Stem Cell Homeostasis and Adaptation to Diet”。 图片来自Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2019.07.048。 论文通讯作者、麻省理工学院科赫综合癌症研究所成员、生物学副教授Omer Yilmaz说,“酮体是代谢物如何指导肠道干细胞命运的首批例子之一。这些酮体通常被认为在营养压力期间在能量维持中起关键作用,它们通过激活Notch通路来增强干细胞功能。不同营养状态或饮食中酮体水平的变化使得干细胞能够适应不同的生理学条件。” 在这项针对小鼠的研究中,这些研究人员发现,与摄入正常饮食的小鼠体内的肠道干细胞相比,生酮饮食增强肠道干细胞的再生能力,使得它们能够更好地从肠道内壁的损伤中恢复过来。 一种意料之外的作用 成体干细胞可以分化成许多不同的细胞类型,存在于整个身体的多种组织中。这些干细胞在肠道中特别重要,这是因为肠道内壁每隔几天就会更换一次。Yilmaz实验室此前已证实禁食可以增强年老小鼠的干细胞功能,而且高脂肪饮食可以刺激肠道干细胞的快速生长。 在这项研究中,Yilmaz及其团队想要研究代谢在肠道干细胞功能中的潜在作用。通过分析基因表达数据,论文第一作者、Yilmaz实验室成员Chia-Wei Cheng发现参与酮体产生的几种酶在肠道干细胞中要比在其他类型的细胞中更丰富。 当摄入高脂肪饮食时,细胞利用这些酶将脂肪分解成酮体,在没有碳水化合物的情况下,身体可以将这些酮体用作燃料。然而,鉴于这些酶在肠道干细胞中如此活跃,即使在摄入正常饮食的情形下,这些干细胞也会产生异常高水平的酮体。 这些研究人员吃惊地发现这些酮体激活Notch信号通路,已知这种信号通道在调节干细胞功能(比如再生受损组织)中起着至关重要的作用。 Cheng说,“肠道干细胞可以自我产生酮体,并通过微调一种控制细胞谱系和命运的内在发育途径来维持它们自身的干性(stemness)。” 在小鼠中,这些研究人员发现生酮饮食可以增强这种效果,而摄入这种饮食的小鼠能够更好地再生新的肠道组织。当他们给小鼠喂食高糖饮食时,他们观察到了相反的效果:酮体产生和干细胞功能都下降了。 干细胞功能 这项研究有助于回答Yilmaz在证实禁食和高脂肪饮食均可增强肠道干细胞功能的之前研究中提出的一些问题。这些新发现表明任何限制碳水化合物摄入的饮食都可刺激酮体产生,从而有助于促进干细胞增殖。 Yilmaz说,“在食物被剥夺期间,酮体在肠道中大量产生并且在保存和增强肠道干细胞活性的过程中发挥着重要作用。当食物不易获得时,肠道可能需要保存干细胞功能,以便当营养物充足时,你会有一群非常活跃的肠道干细胞,这些干细胞能够继续在肠道中定植。” Yilmaz说,这些研究结果表明,生酮饮食可以促进肠道内的酮体产生,这可能有助于修复肠道内壁遭受的损伤。肠道损伤可能发生在接受放疗或化疗的癌症患者身上。 这些研究人员如今计划研究其他类型组织中的成体干细胞是否使用酮体来调节它们的功能。另一个关键问题是酮体诱导的干细胞活性是否与癌症产生有关,这是因为有证据表明肠道和其他组织中的某些肿瘤来自干细胞。 Yilmaz说,“如果一种干预措施促进干细胞---一群作为某些肿瘤起源的细胞---增殖,那么这样的干预是否可能会增加癌症风险?这是我们想要了解的。这些酮体在肿瘤形成的早期阶段发挥了什么作用?通过饮食或小分子过多地驱动这种通路是否会影响癌症产生?我们仍然不知道这些问题的答案。”(生物谷 Bioon.com) 参考资料: 1.Chia-Wei Cheng et al. Ketone Body Signaling Mediates Intestinal Stem Cell Homeostasis and Adaptation to Diet. Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2019.07.048. 2.Study links certain metabolites to stem cell function in the intestine http://news.mit.edu/2019/ketones-stem-cell-intestine-0822
  • 《研究综述:对COVID-19的不同抗体反应等》

    • 来源专题:生物安全网络监测与评估
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2021-01-05
    • 每周都有大量的科学研究发表。下面是一些更有趣的例子。 抗体对COVID-19的严重和轻微反应不同 斯坦福医学院的研究人员发现,与重症病例相比,COVID-19抗体在轻度COVID-19病例中优先针对SARS-CoV-2病毒的不同部分。此外,它们会根据案件的严重程度而不同地消失。严重COVID-19患者针对刺突蛋白的抗体比例很低。在较温和的情况下,抗体似乎能更好地与刺突蛋白结合。刺突蛋白与人类细胞上的ACE2受体结合,从而允许病毒进入细胞。一旦进入细胞内,病毒就会脱去外层外衣,接管细胞的蛋白质制造机制,大量制造出更多的病毒颗粒,然后感染其他细胞。与刺突蛋白结合的抗体阻断了与ACE2结合的能力。与病毒其他部分结合的抗体似乎并不能阻止病毒的传播。 斯坦福大学(Stanford)病理学副教授斯科特·博伊德(Scott Boyd)说:“抗体反应不太可能是一个人的预后的唯一决定因素。”“在患有严重疾病的人中,有些人死亡,有些人康复。其中一些患者产生了强烈的免疫反应,而另一些则有较温和的反应。所以,还有很多其他的事情在发生。免疫系统的其他分支也参与其中。值得注意的是,我们的结果确定了相关性,但没有证明因果关系。” 了解成年人的大脑可塑性 在大脑发育的过程中,在学习和记忆的过程中,不断产生新的神经元连接——突触。重要的联系得到培养和加强,而看似不必要的联系被修剪。成人的大脑也经历了类似的治疗,但为什么成人的突触会被消除却不太清楚。韩国科学技术高等研究院(KAIST)的一组研究人员发现了可塑性的潜在机制,这可能与成人大脑的神经紊乱有关。大脑灰质包含小胶质细胞和星形胶质细胞。小胶质细胞是一线的免疫防御——它们吃病原体和死细胞。星形胶质细胞是一种星形细胞,帮助构建大脑结构,并参与神经元信号传导,维持体内平衡。长期以来,人们认为小胶质细胞吃掉突触是其清理作用的一部分,这个过程被称为吞噬作用。但是他们的研究使用了一种新的分子传感器,发现实际上是星形胶质细胞在不断地消除过度和不必要的成人兴奋性突触连接。 新型抗生素对多种细菌有效 威斯塔研究所(Wistar Institute)的研究人员发现了一类新型抗生素,它们具有广泛的抗菌作用,包括对抗具有抗菌素耐药性(AMR)的微生物。他们重点研究了一种对细菌至关重要但在人类中却不存在的代谢途径,即甲基- d -赤藓糖醇磷酸(MEP)或非甲戊酸途径,该途径负责类异戊二烯的生物合成。在大多数致病菌中,类异戊二烯是细胞存活所必需的。研究人员瞄准了类异戊二烯生物合成中必不可少的IspH酶。他们利用计算机模型筛选了数百万种商业上可获得的化合物,以找到能够与酶结合的化合物,并选择最有效的化合物。大多数IspH抑制剂不能穿透细菌细胞壁,因此研究人员努力识别和合成能够进入细菌内部的新型IspH抑制剂。 恒河猴基因组参考包括8500万个遗传变异 贝勒医学院、密苏里大学和华盛顿大学的研究人员创建了一个新的参考基因组组合,在恒河猴身上鉴定出超过8500万个遗传变异。这使得它成为所有非人类灵长类物种中最大的遗传变异数据库。与2007年收集的第一个参考文献相比,这是一个很大的改进,他们相信它可以帮助分析和回答分子遗传学、细胞生物学和生理学方面的基本问题,不仅是在恒河猴,而且在人类和其他灵长类动物和哺乳动物中。 贝勒大学(Baylor)人类基因组测序中心和分子与人类遗传学学系副教授杰弗里·罗杰斯(Jeffrey Rogers)说:“这是我们掌握的恒河猴遗传变异信息的重大进展。”“实际上,我们已经在研究动物种群中发现了数千种新的突变。现在,全国各地正在用恒河猴研究健康和疾病各个方面的同事们可以开始利用这些信息了。” 与罕见的COVID-19并发症相关的常见糖尿病药物 尽管糖尿病是COVID-19的已知风险因素,但布里格姆妇女医院的研究人员已经用普通糖尿病药物发现了一种罕见的COVID-19并发症。其副作用被称为euDKA,即正糖糖尿病酮症酸中毒。当身体细胞不能吸收足够的葡萄糖而开始代谢脂肪时,就会发生DKA,从而导致酮的积累。EuDKA的特征是血糖水平较低,这使得更难诊断。研究人员评估了5例不寻常的euDKA病例,这些病例的发病率明显较高,均出现在服用钠-葡萄糖共转运体2抑制剂(SLGLT2i)的COVID-19患者中。他们认为,COVID-19可能通过与产生胰岛素的胰腺细胞结合而增加euDKA的风险。FDA批准的三种SGLT2抑制剂分别是杨森(Janssen)的Invokana (canagliflozin)、阿斯利康(AstraZeneca)的Farxiga (dapagliflozin)和礼来(Eli Lilly)和勃林格- Ingelheim (Boehringer Ingelheim)的Jardiance (empagliflozin)。 国际空间站发生了什么事? “远征64号”的船员因为圣诞节休假了一天,但随后立即返回工作岗位,进行各种生物和医学研究。两项研究评估了关节损伤和癌症的新治疗方法——一项研究观察了人工重力室中的骨、软骨和滑膜,以更好地了解骨丢失和关节损伤;第二组研究的是在太空中生长的蛋白质晶体及其靶向癌细胞的能力。另一项对几十只小鼠进行的研究评估了空间血管变化对视力功能的影响——大约40%在空间工作的人由于流体转移和辐射而出现视力变化。另一项实验研究了空间基因变化及其对骨组织生长和退化的影响。