科学家用永生干细胞培育人造肉 未来可能实现无限量供应

科学家用永生干细胞培育人造肉未来可能实现无限量供应分化的永生化牛干细胞完全表达肌肉蛋白（蓝色=细胞核；品红色=肌原蛋白；绿色=肌球蛋白）。比例尺约1毫米。来源：塔夫茨大学AndrewStout《ACS合成生物学》杂志介绍了这一进展，这意味着全球的研究人员和公司可以获得和开发新产品，而不必反复从农场动物活组织中获取细胞。细胞培养肉的生产需要生长和分裂能力极强的肌肉和脂肪细胞。虽然细胞培殖肉已引起媒体关注，例如美国食品及药物管理局初步批准培殖鸡肉，甚至用乳齿象DNA培殖的汉堡，但这些产品仍然昂贵且难以扩大规模。从活体动物身上提取的正常肌肉干细胞通常只能分裂约50次，然后就开始"老化"，不再具有活力。虽然理论上这些干细胞可以生产大量肉类，但TUCCA团队开发的永生化细胞具有几个优势。其一是可以生产更多的肉。另一个优势是，通过广泛提供永生化细胞，他们将降低其他研究人员探索细胞农业的准入门槛--找到降低成本和克服扩大生产挑战的方法。TUCCA的研究生、该项目的首席研究员安德鲁-斯托特(AndrewStout)说："通常情况下，研究人员不得不自己从动物身上分离干细胞，这既昂贵又费力，或者使用相关性较低物种的模型细胞系，如小鼠肌肉细胞。"将普通牛肌肉干细胞转化为永生牛肌肉干细胞有两个关键步骤。大多数细胞在分裂和衰老过程中,染色体末端的DNA开始脱落,这些DNA被称为端粒。这可能导致DNA复制或修复时出现错误。它还会导致基因丢失，最终导致细胞死亡。研究人员设计的牛干细胞可以不断重建端粒,有效保持染色体"年轻",为新一轮复制和细胞分裂做好准备。使细胞永生的第二步是使它们持续产生一种蛋白质，刺激细胞分裂的关键阶段。这有效地加速了细胞分裂过程,帮助细胞更快生长。肌肉干细胞不是人们想吃的最终产品。它们不仅要分裂和生长,还要分化成成熟的肌肉细胞,就像或至少非常类似于我们在牛排或鱼排中食用的肌肉细胞。斯托特和他的研究小组发现,新干细胞确实分化成成熟的肌肉细胞,尽管与动物肌肉细胞或来自传统牛干细胞的肌肉细胞并不完全相同。斯托特说："它们有可能成熟到足以复制天然肉类的风味和质地。它们正在以非常快的速度翻倍，因此它们可能只需要多一点时间就能达到完全成熟。"塔夫茨大学斯特恩家族生物医学工程教授兼TUCCA主任DavidKaplan说："虽然有些人可能会质疑摄入永生细胞是否安全，但事实上，当细胞被收获、储存、烹饪和消化后，就没有继续生长的可行途径了。就像我们今天吃的天然肉类一样，细胞只是变成了惰性物质，我们希望它味道鲜美并能提供多种营养。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370613.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370613.htm

科学家发现表观遗传学钥匙 揭开常见致命癌症的神秘面纱

科学家发现表观遗传学钥匙揭开常见致命癌症的神秘面纱但SOX9也有阴暗的一面，因为它与全球一些最致命的癌症有关，如肺癌、皮肤癌、头颈癌和骨癌。就皮肤而言，某些异常的成体表皮干细胞可能会意外地激活SOX9，不管它们选择的是哪种途径--而且永远不会关闭，从而启动一个最终激活癌基因的过程。科学家们从未完全理解这种注定的结果是如何在分子水平上发生的。但现在，洛克菲勒研究人员揭示了这一恶性转折背后的机制。原来，SOX9属于一类特殊的蛋白质，能够控制遗传信息从DNA到mRNA的传递。这意味着它有能力撬开遗传物质的密封袋，与其中先前沉默的基因结合，并激活它们。他们将研究结果发表在《自然-细胞生物学》（NatureCellBiology）杂志上。罗宾-切默斯-纽斯汀哺乳动物细胞生物学与发育实验室负责人伊莱恩-福克斯说："我们的发现为了解癌症如何破坏干细胞精心调整的决策过程，从而使其无法制造正常组织提供了新的见解。它还揭示了作为潜在治疗靶点的新的SOX9激活基因"。基因表达的稀有钥匙我们的基因组并不是一本打开的书。事实上，它更像是一个图书馆，里面藏着几十亿本书，但大部分都被锁起来了--大部分遗传物质实际上都沉寂在非编码的、被组蛋白紧密结合的DNA包中，处于封闭状态。DNA和组蛋白共同构成了所谓的封闭染色质。转录蛋白或转录因子无法访问被包裹在这种封闭物质中的基因，而这些转录蛋白或转录因子可以帮助表达其中的基因。表皮中由SOX9诱导的类似基底细胞癌的病变（绿色）。红色为异常分化，蓝色为细胞核。图片来源：杨义浩，富克斯实验室但有一些罕见的关键因素并不只是转录因子。这些"先锋因子"可以打开这些基因包。它们拥有窥视封闭染色质内部并识别其中结合位点的超能力。然后，它们会招募其他转录因子，帮助它们撬开封闭的染色质，并与核糖体上的受体位点结合，从而对染色质进行重新编程，激活新基因。这通常发生在发育的早期阶段，此时干细胞的命运尚未确定。在成人皮肤中，SOX9通常与维持成人毛囊干细胞的身份有关。在成人表皮干细胞中，它通常受到抑制。但基底细胞和鳞状细胞癌的情况并非如此。该研究的第一作者杨一浩说："在疾病背景下，SOX9在成体表皮干细胞中被重新激活。"这一过程如何逐步展开一直是未知数。"体外重编程发生得非常快--不到48小时。在如此短的时间窗口内，很难很好地解决事件发生的顺序问题。SOX9交换为了找出答案，研究人员设计了含有SOX9拷贝的小鼠，当给小鼠喂食强力霉素（一种诱导转基因SOX9的药物）时，SOX9拷贝可以在小鼠的成体表皮干细胞中被激活。福克斯解释说："在成体组织中，胚胎发生时很容易做出的选择会被严格抑制，这样成体干细胞就会坚持完成其专门任务。"然而，释放SOX9被证明是一个强有力的影响因素，可逐步将表皮干细胞重编程为新的命运。杨说："仅通过表达单一的SOX9转录因子，我们就能在第六周诱导出基底细胞癌样结构。到第12周时，我们开始看到类似人类基底细胞癌的病变。"与此同时，他们还跟踪了幕后的表观遗传过程。在头两周，SOX9关闭了表皮干细胞基因。它们逆转了正常状态，开始开启毛囊干细胞基因。研究人员在寻找机制时发现，为了实现这种命运转换，SOX9从活跃的表皮基因中劫持了核机制，并将这些偷来的设备带到了沉默的毛囊基因中。然后，它又利用其他转录因子撬开封闭的染色质，与其中的沉默基因结合，开启它们。福克斯说："当SOX9不能被调控时，干细胞就不能制造毛发，而是不断增殖并激活几种新的转录因子，最终导致基底细胞癌状态。"杨说，这种复杂的身份来回转换之所以可能，是因为SOX9是一种先驱因子。只有先驱因子才有能力进入封闭的染色质。由于SOX9在全球许多最致命的癌症中过于活跃，研究人员希望找到干预它在这些细胞增殖中的作用的方法。Fuchs说："通过确定SOX9的相互作用蛋白及其靶基因在恶性肿瘤过程中的变化，我们希望能在发现治疗这些癌症的新药靶点方面取得进展。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375475.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375475.htm

神经酰胺的抗衰老秘密：科学家发现减缓肌肉衰退的潜在关键

神经酰胺的抗衰老秘密：科学家发现减缓肌肉衰退的潜在关键随着年龄的增长，小鼠和人类都倾向于变得不那么活跃，失去肌肉质量和力量。由EPFL的JohanAuwerx领导的科学家最近发现，衰老的小鼠的肌肉中积累了神经酰胺。神经酰胺通常用于护肤品，是一种鞘磷脂，一类脂肪分子，执行各种细胞功能，而不是用于能量生产。研究人员发现，在衰老过程中，蛋白质SPT和其他蛋白质的含量过高，所有这些都需要将脂肪酸和氨基酸转化为神经酰胺。医学博士、该研究的主要作者Pirkka-PekkaLaurila博士说："鞘脂和神经酰胺是复杂但非常有趣的脂肪类，进一步研究它们在衰老中的作用有很大的潜力，因为它们有许多不同的功能。"接下来，科学家希望观察减少神经酰胺的过载是否能防止与年龄相关的肌肉功能衰退。他们用神经酰胺阻断剂（如myriocin和合成阻断剂Takeda-2）治疗老年小鼠，并使用腺相关病毒专门阻断肌肉中的神经酰胺合成。神经酰胺阻断剂防止了衰老过程中的肌肉质量损失，使小鼠更加强壮，并使它们能够跑更远的距离，同时改善它们的协调性。为了更深入地研究这一效果，科学家们使用一种叫做RNA测序的技术测量了肌肉中每一个已知的基因产物。该研究的主要合作者MartinWohlwend博士解释说："事实证明，阻断神经酰胺的产生会激活肌肉干细胞，使肌肉积累更多的蛋白质，并将纤维类型转向快速抽动的糖酵解，从而在老年小鼠中产生更大和更强的肌肉。"最后，科学家们研究了减少肌肉中的神经酰胺是否也会对人类有益。他们检查了来自赫尔辛基的数千名70-80岁的男性和女性，发现其中25%的人有一种特殊形式的基因，这种基因会减少肌肉中鞘脂类生产途径的基因产物。拥有这种降低神经酰胺的基因形式的人能够走得更久，更强壮，并且能够更好地从椅子上站起来，表明他们的衰老更健康，这与用神经酰胺阻断剂治疗的小鼠相似。JohanAuwerx说："这些发现非常重要，因为它们为我们提供了开发抑制剂的强大动力，这些抑制剂可以在人类身上进行测试。科学家们现在正着手与制药业进行合作。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343809.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343809.htm

科学家发现一种可清除"僵尸"细胞的新分子

科学家发现一种可清除"僵尸"细胞的新分子这项研究成果开辟了延缓人体组织衰老的潜在途径，并最终提高了人类的生活质量和预期寿命。目前，这项研究成果已经以开放获取的形式发表在《衰老》（Aging）杂志上，它是在体外细胞中获得的，现在将开始用动物模型进行测试。在人的一生中，细胞会经受各种类型的压力，如太阳辐射，从而导致细胞积累突变。为了防止肿瘤发生，机体会在某一时刻启动防御机制：要么细胞"自杀"，即所谓的细胞凋亡；要么细胞衰老，即一种介于生与死之间的"僵尸"状态。当机体年轻时，免疫系统可以清除这些细胞并清理组织。然而，随着年龄的增长，免疫系统会停止这种维护工作；发生这种情况的原因尚不清楚。这意味着这些"僵尸细胞"开始积聚在我们的组织中，影响它们的工作，并导致衰老。对动物的研究表明，通过服用能够消除这些老化细胞的药物"衰老素"，可以延长动物的寿命并提高其生活质量。由莱斯特大学分子医学教授、莱斯特大学健康科学学院院长萨尔瓦多-马西普（SalvadorMacip）教授领导的研究人员发现了一种名为CUDC-907的分子，它能高效、特异地消灭老化细胞，对健康细胞几乎没有副作用。马西普说："我们发现的这种药物是老细胞的强力破坏者，它对某些癌症的作用目前也在研究之中，因此它可能具有双重作用：抗癌的同时，它还能对付使癌症复发的老细胞。"在癌症中，这种药物通过抑制两种细胞通讯途径发挥作用--其中一种途径迄今为止尚不清楚，但马西普的团队目前正在研究这种药物，以消除那些在化疗或放疗治疗中受到广泛损伤但并没有死亡、反而变得衰老的细胞，这可能会导致肿瘤再次出现。这种药物可与化疗或放疗一起使用，以消灭这些僵尸细胞，从而大大减少癌症复发。在这项研究中，研究人员使用了不同的人类癌细胞模型，发现双重抑制剂CUDC-907能消除一种特定类型的衰老细胞，而且副作用有限。现在他们将开始在动物模型上进行试验，如果结果良好，他们将在人体上进行试验。研究人员认为，这种药物还可用于衰老细胞堆积的疾病，如阿尔茨海默病。研究人员说："也许高剂量的药物可以清洁大脑，防止疾病恶化。它还可用于特发性肺纤维化，减缓其进展，而不是衰老本身。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371239.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371239.htm

“永生”干细胞培养肉问世：有望实现人造肉无限量供应

“永生”干细胞培养肉问世：有望实现人造肉无限量供应专家分析，这一研究成果将会不仅可以提供更多的肉类产品，还意味着研究人员将无需从农场动物活检中重复获取细胞。据了解，大多数细胞，随着它们的分裂和衰老，开始丢失染色体末端的DNA（端粒），端粒就像旧绳索一样会因使用而磨损，出现复制错误或基因丢失，最终导致细胞死亡。研究团队对牛干细胞进行了工程改造，使其不断重建端粒，有效地保持染色体“年轻”，并为新一轮的复制和细胞分裂作好准备。使细胞永生化的第二步是让它们不断产生一种蛋白质，刺激细胞分裂的关键阶段，有效加速该过程并帮助细胞更快地生长。当然，肌肉干细胞不是人们吃的最终产品。它们还要分化成成熟的肌肉细胞，就像人们在牛排或鱼片中吃的肌肉细胞一样。团队发现，新的干细胞分化后，有可能成熟到足以复制天然肉的味道和质地。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359709.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1359709.htm

科学家揭示维生素D的抗衰老作用

科学家揭示维生素D的抗衰老作用在一项新研究中，来自釜山国立大学和韩国食品研究所的研究人员Joung-SunPark、Hyun-JinNa和Yung-JinKim旨在确定维生素D/维生素D受体途径在肠干细胞（ISC）老化过程中对分化肠细胞（EC）的保护作用。维生素D对中肠ISC中与年龄和氧化应激相关的超数中心体积累的抑制作用。资料来源：2024Parketal.研究人员指出："本研究旨在利用成年果蝇肠道模型，确定VitD/VDR在ISC老化过程中对分化EC的保护作用。"研究人员利用成熟的果蝇中肠模型进行干细胞衰老生物学研究，发现维生素D受体基因敲除可诱导肠系膜细胞增殖、肠系膜细胞死亡、肠系膜细胞衰老和肠内分泌细胞分化。此外，年龄和氧化应激诱导的ISC增殖和中心体扩增也会因维生素D处理而减少。总之，这项研究提供了维生素D/VDR通路抗衰老作用的直接证据，包括在衰老过程中保护心肌细胞，并为探索果蝇健康衰老增强的分子机制提供了宝贵的见解。"我们的发现直接证明了维生素D/维生素D受体通路的抗衰老作用，并为果蝇健康衰老的分子机制提供了见解"。编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426260.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426260.htm