曾被哈佛放棄，與諾獎失之交臂，終獲得2024年諾貝爾生理學或醫學獎

文章來源：細胞智谷 作者：RainForest 細胞智谷

剛剛，2024年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉！

北京時間10月7日下午5點30分許，2024年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉。美國科學家Victor Ambros及美國科學家Gary Ruvkun獲獎，以表彰他們“ 發現microRNA及其在轉錄后基因調控中的作用”。

microRNA（簡稱miRNA）雖微小，但能力巨大，可以調控基因表達，對細胞功能、疾病發生及治療策略均能產生深遠影響。

01 miRNA的起源

miRNA的發現可以追溯到30年前。

1993年，維克托·安博斯（Victor Ambros）在深入研究線蟲（一種常用的生物學模型生物）的發育過程時，意外發現了一種能夠負調控特定mRNA（信使RNA）活性的機制。

這種機制最初被觀察到能夠影響lin-14 mRNA的活性，隨后被證實是由一種特殊的RNA片段——即后來的miRNA所介導的。

這一發現如同一把鑰匙，打開了RNA在基因調控中全新作用的大門。在此之前，科學家們普遍認為RNA只是DNA和蛋白質之間的“信使”，而安博斯的發現徹底顛覆了這一觀念。

他揭示了miRNA通過不完全的堿基配對來調控靶基因的表達，從而實現了對基因表達的精細調控。

在哈佛大學擔任助理教授的歲月里，維克托·安博斯完成了那些如今為他贏得殊榮、而在當時卻頗為前衛的研究成果。遺憾的是，他的卓越貢獻并未得到哈佛大學當年的賞識，因此未能獲得終身教職，最終只能默默告別了這所學府。

有趣的是，幾乎同一時期，他的同事加里·魯弗肯 （Gary Rovkun） 探索出了 lin-4 的3’UTR調控機制。

二者的發現共同開啟了miRNA研究的新紀元，為后來的miRNA研究奠定了基礎，更為整個生物學領域帶來了新的研究視角和思路。

隨著研究的深入，越來越多的miRNA被鑒定出來，并且發現它們廣泛存在于各種生物體中，包括人類。

盡管安博斯曾因發現miRNA而一度被提名諾貝爾生理或醫學獎，但最終未能獲獎。當然，這并不影響miRNA作為生物學領域的一項重要發現而廣受關注。

在過去的幾十年里，科學家們對miRNA的生物發生、功能、編碼基因結構以及靶向序列特異性等方面取得了長足的進步。

02 miRNA是什么？

miRNA是一類內源編碼的、長度約為22個核苷酸的非編碼單鏈RNA，相當于DNA或mRNA分子的一小段，它們占哺乳動物基因組的2%左右。

但是它的概念復雜，希望筆者能夠盡量用簡潔的語言來介紹清它。

miRNA的形成過程相當復雜。

它首先從一個較長的初級轉錄物（pri-miRNA）開始，經過一系列的剪切和加工，最終變成成熟的miRNA。這個過程中，miRNA的結構也從最初的雙鏈逐漸轉變為單鏈，以便更好地發揮其調控功能。

那么，miRNA究竟是如何工作的呢？

它的主要任務是找到并結合到那些需要被調控的基因上，這些基因被稱為靶mRNA。當miRNA與靶mRNA的序列部分互補時，它們就會緊密結合在一起。這種結合會抑制靶mRNA的翻譯過程，或者導致其被降解，從而調控基因的表達水平。

通過這種方式，miRNA能夠參與調控多種生物過程，包括細胞增殖、分化、凋亡以及代謝等。

據科學家推測，miRNA可能調節著人類三分之一的基因，這意味著它們在維持生物體正常生理功能和疾病發生發展中都發揮著關鍵作用。

03 miRNA的廣泛作用

01藥物開發

基于miRNA的療法是一種新興的治療策略，旨在通過恢復或抑制特定miRNA的功能來治療疾病。

針對miR-122的靶向治療已經在臨床試驗中顯示出對丙型肝炎病毒（HCV）復制的抑制作用。

02參與疾病發生

miRNA與眾多疾病的發生和發展存在著密切的聯系，這些疾病包括但不限于癌癥、心血管疾病、老年癡呆癥以及糖尿病。

鑒于miRNA在體液中不僅穩定存在，而且還易于通過各類技術手段進行檢測，因此它們被視為生物標志物的理想選擇。

在癌癥中，一個顯著的特征是miRNA表達的整體下調，醫生則可以通過對特定miRNA表達水平的檢測，來對疾病進行診斷，評估患者的預后情況，并監測治療效果。

以miR-21為例，它是目前研究最為深入的癌基因miRNA標志物之一，已在多種癌癥中發現其呈現過表達狀態。

03藥物功效和安全性評估

miRNA也參與了不同器官在藥物誘導的毒性中的作用，因此可以利用它們來評估藥物的安全性和有效性。

在藥物性肝損傷的檢測中，已經鑒定出指示肝損傷的肝特異性miRNA，如miR-122。

End寫在文末

讓我們恭喜Victor Ambros和Gary Ruvkun榮膺此殊榮。他們的發現不僅是科學界的里程碑，更是對人類智慧與探索精神的最好詮釋。

在此，我們也向所有為科學事業默默奉獻的科學家們致以崇高的敬意。正是有了你們的努力和堅持，我們才能不斷揭開自然界的神秘面紗，推動人類文明的進步。

愿人類擁有更多福祉和驚喜。