在我们最新的研究中,我们调查了从鸡蛋中提取的膳食微小RNA(miRNAs),即通常称为异源微小RNA(xeno-miRs),是否可能影响化疗的效果。尽管内源性来源的miRNAs作为基因表达和抗癌药物耐药性的调控因子已广为人知,但跨物种的膳食miRNAs的作用仍然是营养表观遗传学领域的一个研究热点。
我们的研究由布尔萨乌鲁达大学医学院开展,并发表于《食品科学与营养》期刊。
什么是异源微小RNA?
异源微小RNA是指来源于非人类生物(例如植物或动物)的细胞外miRNAs,它们可能通过饮食被人体细胞吸收。尽管这一观点存在争议,但一些研究表明,食物来源的miRNAs能够经受消化过程并进入血液循环,在那里它们可能与人类mRNA靶标发生功能性相互作用。
鉴于全球范围内鸡蛋消费量高且其富含RNA分子,我们聚焦于鸡蛋来源的miRNAs。我们提出的问题是:“鸡蛋来源的异源微小RNA是否可以通过基因调控途径影响化疗反应?”
采用计算机模拟方法识别异源微小RNA候选者
为了研究鸡蛋来源的异源微小RNA,我们采用了全面的计算机模拟策略。首先,从膳食微小RNA数据库中检索到了55种异源微小RNA。其中17种被确定具有人类同源物,表明其可能存在跨物种的调控功能。利用mirDIP和TransmiR数据库预测了这些异源微小RNA调控的人类靶基因和转录因子。
随后,使用DIANA-miRPath结合KEGG和基因本体论(GO)数据库进行了通路富集分析,结果显示这些异源微小RNA参与了关键的细胞通路,如细胞凋亡、代谢和药物抗性。通过GEPIA2平台挖掘CancerMIRNome、TCGA和GTEx数据集,评估了这些miRNAs在正常组织和肿瘤组织中的表达水平。最后,利用ncRNADrug数据库检查了异源微小RNA表达与化疗药物敏感性或耐药性之间的相关性。
研究的主要发现包括:
- 确定了几种可能参与调控癌症治疗反应的鸡蛋来源异源微小RNA。
- hsa-miR-30a-5p和hsa-miR-146a-5p的下调显著与5-氟尿嘧啶和奥沙利铂(两种结直肠癌和胃癌的一线化疗药物)敏感性增加相关(p < 0.0001,|logFC| ≥ 2)。
- hsa-miR-22-3p和hsa-miR-200a-3p的上调与睾酮和硼替佐米的耐药性相关,突显了其在药物代谢和细胞存活中的复杂作用(p < 0.0001,|logFC| ≥ 2)。
异源微小RNA在化疗反应中的潜力
尤其是那些与人类miRNA同源的动物性食品中的异源微小RNA,可能会影响多种癌症类型的化疗反应。这项研究揭示了鸡蛋来源异源微小RNA作为生物标志物和治疗靶点的未开发潜力。通过计算机模拟分析,该研究揭示了饮食来源miRNAs与癌症治疗之间潜在相互作用的新见解,为创新的基于营养的干预措施铺平了道路。
这些研究结果提出了一个新的假设:我们日常饮食中的成分,如鸡蛋来源的异源微小RNA,可以调节与化疗反应相关的基因网络。如果在湿实验和临床研究中得到验证,这些发现可能会为癌症治疗期间或之前的个性化饮食建议提供基础。
此外,它们还可能通过饮食或补充剂调节外源性miRNA水平,揭示新的治疗靶点。同时,这项研究可能为非编码RNA的药效动力学,特别是来源于食物的调控分子提供有价值的见解。
下一步计划
我们的研究提出了几个重要的研究问题:
- 这些异源微小RNA在人体血浆中摄入后是否稳定且具有生物可利用性?
- 膳食摄入是否能显著改变内源性miRNA谱或基因表达?
- 这些异源微小RNA如何与细胞摄取机制(如外泌体或高密度脂蛋白[HDL]运输)相互作用?
为了真正验证其临床相关性,我们计划进行后续研究,包括体外转染、动物模型以及可能的饮食控制的人类队列研究。
作为一名转化分子医学的研究人员,我发现像鸡蛋这样常见的物品可能蕴含着癌症治疗的分子洞见令人兴奋。尽管关于膳食miRNAs的争论仍在继续,我们的工作强调了它们在个性化和整合医学时代中的潜在重要性。
参考文献: Doğan B. 鸡蛋来源的异源微小RNA在化疗反应中的潜在作用:一种计算机模拟方法。《食品科学与营养》,2025;13(6),e70332。doi:10.1002/fsn3.70332
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