Cell Res：金银花抗甲流可能与miR-2911直接吸收进入体内有关
2014-10-19 谭大毛 知乎
南京大学张辰宇团队最新研究发现，一种植物微小核糖核酸 (microRNA)， MIR2911直接靶向甲型流感病毒 (IAV)，包括H1N1, H5N1和H7N9。而在金银花中富含这种微小核糖核酸。给小鼠饮用金银花汤剂，可预防其感染IAV，并降低H5N1导致的小鼠死亡率。MicroRNAs (miRNAs) 是一类长约19-24个核苷酸的非编码RNA，并不编码蛋白。它们与靶点信使RNA结合
南京大学张辰宇团队最新研究发现，一种植物微小核糖核酸 (microRNA)， MIR2911直接靶向甲型流感病毒 (IAV)，包括H1N1, H5N1和H7N9。而在金银花中富含这种微小核糖核酸。给小鼠饮用金银花汤剂，可预防其感染IAV，并降低H5N1导致的小鼠死亡率。
Leaves and flowers of the honeysuckle (Lonicera japonica) are used in Traditional Chinese Medicine; G6PD deficient patients should avoid consuming this plant.
MicroRNAs (miRNAs) 是一类长约19-24个核苷酸的非编码RNA，并不编码蛋白。它们与靶点信使RNA结合，从而抑制蛋白翻译。在以往研究中，该团队已证实稳定存在于哺乳动物血清和血浆中的microRNAs由组织和细胞主动分泌出来，可作为疾病的新型生物标记物，并起着细胞内分子信号传递的作用。该团队还报道过植物 miRNAs可通过摄食进入摄食者血液和组织。更重要地，一旦进入摄食者体内，源自食物的外源性miRNAs就可以通过调控宿主“靶”基因，影响动物的生理状态。
此次，他们公布一项出人意料的发现，一种中药材——即金银花中的MIR2911能抑制甲型流感病毒(IAV)感染。首先，他们发现MIR2911能在金银花煎剂中选择性地富集，且小鼠饮用金银花煎剂后，MIR2911能被递送进入血浆和肺部组织中。紧接着，他们证实MIR2911可通过靶向流感病毒复制必需的两种基因，PB2 和 NS1，抑制多种流感病毒；而且人工合成的MIR2911与金银花煎剂中的内源性MIR2911都能有效保护动物免受H1N1感染，且这种保护作用依赖于 MIR2911在PB2或NS1基因上的结合位点。最后，MIR2911还能有效抑制流感病毒 H5N1 和 H7N9的复制，预示其具广谱抗甲流效果。
首先，他们发现，金银花在熬煮之后，大部分的miRNA都降解了，只有mir2911顽强地生存了下来。
左图是熬煮前，右图是熬煮后，红色是mir2911
小鼠服用了金银花熬煮液（金银花在水中煮30分钟）或者合成的mir2911后，都可以从小鼠的血清和肺部检测到mir2911，并且连续饮用3天，还能在肺中检测到mir2911的富集。
左列血浆，右列肺，EF，服用了金银花熬煮液，IJ服用了合成的mir2911
连续饮用3天后，血浆中mir2911浓度上升3倍，而肺中则上升了8倍。
同时，他们发现，这个mir2911可以抑制流感的PB1和NS蛋白的合成，在细胞上进行的实验中也发现mir2911抑制了流感病毒的复制
那么既然1，mir2911可以在肺中富集；2，mir2911可以抑制流感病毒复制
那是不是金银花或者mir2911可以用于对抗流感的感染呢？张组又进行了动物实验，在小鼠连续饮用了金银花熬煮液或者mir2911 72小时后，对动物进行攻毒，并继续喂食mir2911或者金银花熬煮液。动物实验结果发现，金银花熬煮液或者mir2911可以有效减轻H1N1、H5N1和H7N9亚型流感病毒感染后的症状。
mir2911使得攻毒后小鼠体重的下降幅度减少，肺内病毒滴度降低（H1N1）
mir2911保护下的小鼠感染H5N1病毒后生存率由对照组的0%~20%上升至60%~70%
左图是熬煮前，右图是熬煮后，红色是mir2911
小鼠服用了金银花熬煮液（金银花在水中煮30分钟）或者合成的mir2911后，都可以从小鼠的血清和肺部检测到mir2911，并且连续饮用3天，还能在肺中检测到mir2911的富集。
左列血浆，右列肺，EF，服用了金银花熬煮液，IJ服用了合成的mir2911
连续饮用3天后，血浆中mir2911浓度上升3倍，而肺中则上升了8倍。
同时，他们发现，这个mir2911可以抑制流感的PB1和NS蛋白的合成，在细胞上进行的实验中也发现mir2911抑制了流感病毒的复制
那么既然1，mir2911可以在肺中富集；2，mir2911可以抑制流感病毒复制
那是不是金银花或者mir2911可以用于对抗流感的感染呢？张组又进行了动物实验，在小鼠连续饮用了金银花熬煮液或者mir2911 72小时后，对动物进行攻毒，并继续喂食mir2911或者金银花熬煮液。动物实验结果发现，金银花熬煮液或者mir2911可以有效减轻H1N1、H5N1和H7N9亚型流感病毒感染后的症状。
mir2911使得攻毒后小鼠体重的下降幅度减少，肺内病毒滴度降低（H1N1）
mir2911保护下的小鼠感染H5N1病毒后生存率由对照组的0%~20%上升至60%~70%
为什么说“抗病毒青霉素”的比喻属于夸大其词？
首先，在此项研究的动物实验部分，采取的是“先吃药3天再感染病毒”的模式，因此所得到的实验结果，与其说是可以治疗流感，倒不如说是可以预防流感。
而青霉素这种一经问世就扭转了人类对细菌的颓势的神药，可不仅仅是能预防细菌感染而已。
其次，金银花或者mir2911对流感的的抑制作用差强人意，只能在一定程度上减轻症状。
在H1N1实验中，mir2911或者金银花提取物仅仅是将体重下降的幅度减少了一些。H5N1实验中，提前服用了mir2911或者金银花提取物的小鼠的生存率上升至了60~70%
而相对而言，我随手找了一个关于重组蛋白药物DAS181抑制流感复制和致病性的研究http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4091581/
在这项研究中，在小鼠接种致死剂量的H1N1或者H7N9病毒后4小时给药，生存率从不给药的0%上升至了100%
DAS181在小鼠接种H7N9病毒4小时后经鼻腔给药，生存率100%。
而即便是攻毒后48小时乃至72小时再给药，也能起到较好的治疗效果
绿线 攻毒后48小时给药 褐线 攻毒后72小时给药
对致死剂量的H1N1病毒，在攻毒后72小时再给药生存率也依然是100%
就连这样的药物都没被称为“抗病毒青霉素”，以金银花现在的实验数据，就不可能了。
首先，在此项研究的动物实验部分，采取的是“先吃药3天再感染病毒”的模式，因此所得到的实验结果，与其说是可以治疗流感，倒不如说是可以预防流感。
而青霉素这种一经问世就扭转了人类对细菌的颓势的神药，可不仅仅是能预防细菌感染而已。
其次，金银花或者mir2911对流感的的抑制作用差强人意，只能在一定程度上减轻症状。
在H1N1实验中，mir2911或者金银花提取物仅仅是将体重下降的幅度减少了一些。H5N1实验中，提前服用了mir2911或者金银花提取物的小鼠的生存率上升至了60~70%
而相对而言，我随手找了一个关于重组蛋白药物DAS181抑制流感复制和致病性的研究http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4091581/
在这项研究中，在小鼠接种致死剂量的H1N1或者H7N9病毒后4小时给药，生存率从不给药的0%上升至了100%
DAS181在小鼠接种H7N9病毒4小时后经鼻腔给药，生存率100%。
而即便是攻毒后48小时乃至72小时再给药，也能起到较好的治疗效果
绿线 攻毒后48小时给药 褐线 攻毒后72小时给药
对致死剂量的H1N1病毒，在攻毒后72小时再给药生存率也依然是100%
就连这样的药物都没被称为“抗病毒青霉素”，以金银花现在的实验数据，就不可能了。
这项发现的重要性体现在如下几个方面：
1.率先确定了MIR2911为直接靶向甲型流感病毒的活性成分。众所周知，西班牙流感（H1N1）导致五千万至一亿人死亡。从最近报道的由致病型甲型流感病毒导致的死亡案例，如H5N1和H7N9，足可见这些病毒已对公共健康构成威胁。由于甲流病毒变异和进化都很快速，几乎不可能以某一种方法预防或治愈甲流感染。因此，迫切需要寻找新的治疗方法。考虑到以上情况，植物MIR2911堪称抑制甲流感染的理想药品；完全可以预见，MIR2911及富含 MIR2911的金银花煎剂将被广泛用于甲流感染的治疗。
2.首次证实自然产物能直接靶向病毒。自从弗莱明发现青霉素（盘尼西林），将近一个世纪以来，抗生素一直都在被开发，用于治疗细菌感染，并拯救了数亿人的生命。可惜的是，迄今为止尚未发现任何可有效对抗病毒感染的自然产物。而作为首个发现可直接杀灭多种甲流病毒的自然产物，植物MIR2911不仅是首个被证实可直接靶向甲流病毒的传统中药活性成分，也很可能代表一类可有效并直接抑制病毒感染的自然产物。该团队正在进行的一项研究的初步结果表明，MIR2911不仅可以直接靶向流感病毒，还可直接靶向埃博拉病毒。这种病毒现正在西非肆虐，成为公共卫生一大危机。因此，MIR2911可以作为 “病毒界青霉素”，直接用于对抗多种病毒。
3.证实金银花煎剂中的MIR2911生理浓度足以对抗甲流病毒。几千年来，中国人一直服用金银花（又名忍冬）煎剂治疗流感。研究结果显示，金银花煎剂具广谱抗病毒活性。服用金银花茶/煎剂，是临床上更简便的方式。这些结果还能支持他们先前的一项发现，外源性的microRNA通过饮食，可被哺乳动物胃肠道有效地吸收，并能跨界地起到重要的调控作用。
4.进一步证实外源性小RNA可通过饮食进入动物体内，运送至各组织，且浓度足以产生生理功能。小鼠饮用金银花汤剂后，肺部MIR2911的峰值是每100pg总RNA中2.6× 10-5 fmol (相当于15600拷贝数)。设从每35mg小鼠肺组织中能提取70 μg总RNA，且每只小鼠肺最多重0.12g，包含1.1-1.2亿个细胞，MIR2911则估计每个细胞中存在300~400拷贝数。同时，通过对U6 snRNA标准化对MIR2911拷贝数进行量化，得到结果甚至更高，高达每肺细胞中约1600份拷贝。对MIR2911的量化结果，与他们先前的研究结果相符，即以新鲜大米喂食小鼠后，其肝细胞中MIR168a的拷贝数最高可达每细胞中800份拷贝。
原始出处：
Zhou Z, Li X, Liu J, Dong L, Chen Q, Liu J, Kong H, Zhang Q, Qi X, Hou D, Zhang L, Zhang G, Liu Y, Zhang Y, Li J, Wang J, Chen X, Wang H, Zhang J, Chen H, Zen K, Zhang CY.Honeysuckle-encoded atypical microRNA2911 directly targets influenza A viruses. Cell Res. 2014 Oct 7. doi: 10.1038/cr.2014.130.
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#miR#
45
#CEL#
46
#Cell#
46
好热闹的的讨论。。
151
#金银花#
54
结论：(1) 过年前后这篇论文的结论我跟豆儿妈说了，豆儿妈说：那要不咱家先屯个二百斤？(2) 我们学院跟某个企业合作还开发了一种金银花饮料，09年刚来那会儿每位教师发了一箱，口感不错；3) 刚才丢了一百块给学生，让吃晚饭的时候帮着带一箱金银花回来；4) 所以问题就来了：金银花饮料哪家强？
105
所以转发在细胞研究上发表的这篇论文，属于群信讨论过程中一个小插曲。群信发给很多学者，包括我只有6位学者回信，其中4位是老外，1位华人或华裔在Yale工作。所以这件事情说明，有些国内的学者，从根儿上就不适合做原创性工作的，因为不关心、不阅读、不评论、也不相信其他国内学者的工作，既然你看待人家是这态度，那么自然人家看你也是一样的态度。你觉得你自己是神一样的大牌，周围跟着一群猪一样的队友，问题是别人也这么觉得，那就是问题了。国内科研发展很快，大家都在进步，所以周围其他学者的工作并不像想象中那么糟糕，论文还是可以读一读的。
讲到这篇论文，上周在南京开会的时候与南大来的前辈王老师聊了会儿，大致总结就是张老师最核心的贡献就是提出了“跨物种调控”(Cross-kingdom regulation) 这个理论，然后在这个框架上做了各种各样的发现。这个概念是否正确，以及有多大的意义，要取决于后续的发现，所以这个方面很值得继续探索。
181
昨晚治华微信上发了个信息，说的是南京大学那位去年跟人在NBT上打架（可参见博文《【打人，还是找抽？】：孟山都 vs. 张辰宇》）、无论是写信还是写论文都相当有周星星风格的张教授在《细胞研究》(Cell Research)上在线发表了一篇论文：Honeysuckle-encodedatypical microRNA2911 directly targets influenza A viruses。我一看，乐了，跟治华解释，说哥们我早就看过这篇文章了，今年2月25日张老师投稿前，就把论文寄给了好多人，信上说这工作他们前前后后做了6年，然后问问大家有没有什么意见，最后提醒大家：不许抄我的paper！其实最早发群信不是讨论这事儿，而是讨论另一件事儿，即外源性的植物microRNA是否能从人的血浆中检测到，这是去年NBT刊文质疑，并且连编委(Editorial) 都专门发文质疑这东西究竟能不能被重复，所以张老师专门写了篇论文，详细的把所有实验方法连同后续的结果一起送到NBT，这篇论文没有送审，在编辑手上呆了两个月，然后被拒了，当然，意见你猜得到的，那就是不相信。有老外看了这审稿意见不爽，说这种意见简直是难以置信，然后表示了一下支持。
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张组的这项研究非常有意义，confirm了他之前研究的观点：植物中的天然microRNA可能通过消化道吸收，经消化道吸收入血的microRNA能在机体内发挥作用。
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我觉得关注大家的关注点都挺歪的，作为课题与此密切相关的人来说，看到这篇文章第一时间真没有多惊讶，miRNA那么多，其作用原理又没有蛋白质或者化学物质那样的局限，植物界中出现可以与流感病毒序列结合并起作用的miRNA，真心不是稀奇事，是完全可以肯定存在的。不过我很关心的是，首先，金银花的使用，是需要煎煮，miRNA由于序列过短，比较容易在高温下断裂，所以做小鼠实验，煎煮过的金银花药剂，是否还具有完备活性的miRNA。文章中的讨论部分第一段就明确的指出miR-2911的特殊性。简言之，这货是核糖体RNA来着，结构和机制跟普通的miRNA不一样，所以煮呀煮不烂~大概是跟GC含量很高有关系。
第二个新颖点，便是摄取，张辰宇团队小火的时候我没在意，通过肠道吸收RNA，确实一个非常新颖的观念，机制目前依旧未知，但是非常有药物应用的前景~第三个新颖点，人体的RISC/AGO2等蛋白，可以识别外源的miRNA，并且发挥相同的作用，这其中的机制，还根本没有定论（个人觉得miRNA挺没节操的，现有的miRNA机制并不能解释全部的现象）。
上面纯粹是论文观后感来着，抗病毒的miRNA千千万，大小点数的文章数不胜数，这篇文章有新意，有启发，但不够深入。合成miRNA的成本非常高，实验所用的合成RNA公司报价为360,2OD，这么多钱，你能买多少金银花。直接从植物中提纯miRNA工艺也不很可取。国外药物公司研发了一些靶定RNA药物，其中做病毒的了解比较多的大概算是miR-122，肝特异性miRNA，如果有兴趣，可以自行谷歌。
PS，Lonicera的研究早就有不少，起作用的成分例如chito-oligosaccharide等，这里不得不说我对传统中医黑的一点点非议，中医的理论兴许是糟粕，但是中药不是，中药是经验主义的产物，也是一个宝库，我们用现代医学的严谨来验证中药，去粗存精，倒是一件有意义的工作，所以，请不要一棒子打死。
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