研究人员利用人类细胞培养出人造鼠肺

研究人员利用人类细胞培养出人造鼠肺日本东北大学和加拿大多伦多大学研究人员在新一期英国《科学报告》杂志上发布成果说，他们将人类细胞注入小鼠肺部组织后培育出“混合人造肺”。将其移植到其他小鼠体内后，血液能流到肺的各个角落。公报说，随着多功能干细胞（包括诱导多功能干细胞和胚胎干细胞）进入临床应用，利用患者自身细胞培养不会发生排异反应的人造移植器官逐渐成为可能。研究人员表示，下一步准备将人体细胞注入猪肺，培养人造肺。猪肺和人肺尺寸相近，如果实验能够成功，那么离人造器官临床应用就更近了一步。

美研究员造出类似活细胞的人造细胞

美研究员造出类似活细胞的人造细胞美国研究人员首次通过操纵脱氧核糖核酸（DNA）和蛋白质，制造出外观和行为与人体细胞相似的细胞。这一成果对再生医学、药物输送系统和诊断工具等方面的研究具有重要意义。新华社报道，这项于上星期二（4月23日）刊登在英国《自然·化学》杂志上的研究报告指出，蛋白质对于形成细胞的框架即细胞骨架至关重要，没有它细胞就无法运作。细胞骨架使细胞在形状和对环境的反应方面都具有灵活性。美国北卡罗来纳大学查珀尔希尔校区研究人员设计使用了一种新的可编程肽-DNA技术，引导蛋白质的组成成分肽合成具有功能性细胞骨架（Cytoskeleton）的细胞，它们可以改变形状并对周围环境作出反应。据介绍，DNA通常不会出现在细胞骨架中，研究人员通过对DNA序列重新编程，使其成为一种将肽结合在一起的架构材料。能以这种方式对DNA编程，意味着可以制造出具有特定功能的细胞，甚至可以微调细胞对外部压力的反应。通常，人体活细胞比该研究中合成的细胞更复杂，但也更难以预测，更容易受环境影响，而这种合成细胞即使在50摄氏度的温度下也能保持稳定。研究员介绍称，这种合成细胞材料是为执行特定功能而设计的，可根据不同的应用场景，通过添加不同的肽或DNA设计来定制。这些新材料可以与其他合成细胞技术相结合，应用于生物技术和医学等领域。2024年4月29日12:07PM

东京大学研究人员正创造告别癌症的全新方式：人造DNA

东京大学研究人员正创造告别癌症的全新方式：人造DNA这些DNA对附着在miRNA上后，解开并结合，形成更长的DNA链，激活了免疫反应。这种反应不仅消除了癌细胞，而且还阻止了癌症的继续生长。这种创新方法有别于传统的癌症药物治疗，希望能开创药物开发的新时代。癌症是一种影响到全球数百万人的疾病。癌症是死亡的主要原因之一，2018年大约有960万人死亡。据估计，五分之一的男性和六分之一的女性在其一生中会患上癌症。癌症是可悲的全球健康问题，目前的治疗方法有其局限性。然而，基于核酸--即DNA和RNA，这些重要的信息携带分子--的药物可以控制细胞的生物功能，并有望改变医学的未来，为克服癌症和其他由病毒和遗传疾病引起的难以治疗的疾病的努力提供巨大的推动力。东京大学的一个研究小组在助理教授KunihikoMorihiro和工程研究生院的教授AkimitsuOkamoto的领导下受到启发，利用人工DNA创造一种新的抗癌药物。Okamoto说："我们认为，如果我们能够创造出通过与传统药物不同的作用机制起作用的新药物，它们可能对迄今为止无法治疗的癌症有效。"核酸药物用于癌症治疗一直是个挑战，因为很难使核酸区分出癌细胞和其他健康细胞。这意味着如果健康细胞不慎被攻击，就有可能对病人的免疫系统产生不利影响。然而，该团队首次能够开发出一种发夹状的DNA链，能够激活自然免疫反应，以瞄准并杀死特定的癌细胞。肿瘤溶解性DNA发夹对（oHPs）被引入到癌细胞中。当oHPs遇到致肿瘤的过度表达的microRNA（miRNA）时，它们会解开，与miRNA和彼此连接，形成更长的DNA链。这些拉长的链子然后触发免疫反应，即身体的内在防御机制，从而抑制肿瘤的进一步生长。癌细胞可以过度表达或制造过多的某些DNA或RNA分子的副本，导致它们无法正常运作。该团队创造了被称为oHPs的人造肿瘤（杀癌）发夹DNA对。当这些oHPs遇到一种叫做miR-21的短（微）RNA时，它们被触发形成更长的DNA链，这种RNA在一些癌症中过度表达。通常情况下，由于其弯曲的发夹形状，oHPs不会形成更长的链。然而，当人工oHPs进入一个细胞并遇到目标microRNA时，它们会打开与之结合并形成一条较长的链。然后，这导致免疫系统将过量表达的miR-21的存在识别为危险，并激活先天免疫反应，最终导致癌细胞死亡。这些试验对在人类宫颈癌衍生细胞、人类三阴性乳腺癌衍生细胞和小鼠恶性黑色素瘤衍生细胞中发现的过表达的miR-21有效。"该研究小组发现的由于短DNAoHPs和过量表达的miR-21之间的相互作用而形成的长DNA链，是其作为选择性免疫扩增反应的第一个例子，可以针对肿瘤的消退，提供了一类新的核酸药物候选物，其机制与已知的核酸药物完全不同，"Okamoto说。"这项研究的结果对医生、药物发现研究人员和癌症患者来说是个好消息，因为我们相信它将为他们提供药物开发和用药政策的新选择。下一步，我们将以这项研究的结果为目标进行药物研发，并详细研究药物的功效、毒性和潜在的给药方法"。在提供治疗方法之前，这项研究仍有许多步骤要走，但该团队对核酸在新药发现方面的好处充满信心。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1341807.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1341807.htm

研究人员正在探索多肽-DNA混合纳米结构 可能成为一种人造生命形式

研究人员正在探索多肽-DNA混合纳米结构可能成为一种人造生命形式与此同时，问题也随之而来：在地球上，所有生命形式都是大自然创造的，都有自己的位置和目的。南丹麦大学物理、化学和药学系的娄晨光副教授与肯特州立大学的毛汉斌教授设计了一种特殊人工杂交分子的母体，这种分子可能导致人工生命形式的产生。他们在《细胞报告物理科学》（CellReportsPhysicalScience）杂志上发表了一篇综述，介绍了其创造背后这一领域的研究现状。该领域被称为"肽-DNA杂化纳米结构"，是一个新兴领域，成立不到十年。人工生命的潜在应用娄的愿景是创造病毒疫苗（病毒的改良版和弱化版）和可用于诊断和治疗疾病的人工生命形式。"在自然界中，大多数生物都有天敌，但有些生物没有。例如，有些致病病毒没有天敌。创造一种能与之为敌的人造生命体将是顺理成章的一步，"他说。同样，在他的设想中，这种人造生命体可以作为疫苗来预防病毒感染，还可以作为纳米机器人或纳米机器，装载药物或诊断元素，然后送入病人体内。"人工病毒疫苗可能还需要10年左右的时间。而人造细胞则是箭在弦上，因为它由许多元素组成，在我们开始制造之前需要对这些元素进行控制。但是，根据我们掌握的知识，原则上未来制造人造细胞生物体没有任何障碍。"分子构件娄和他在这一领域的同事们将利用哪些构件来制造病毒疫苗和人造生命？DNA和肽是自然界中最重要的生物分子，因此DNA技术和肽技术是当今纳米技术工具包中最强大的两种分子工具。DNA技术可以精确控制从原子到宏观层面的编程，但它只能提供有限的化学功能，因为它只有四个碱基：A、C、G和T。而肽技术则可以提供足够的大规模化学功能，因为有20种氨基酸可供使用。大自然利用DNA和肽来构建细胞中的各种蛋白质工厂，使它们进化成生物体。最近，毛汉斌和娄晨光成功地将设计好的三链DNA结构与三链肽结构连接起来，从而创造出一种兼具两者优点的人工混合分子。这项研究成果于2022年发表在《自然-通讯》（NatureCommunications）上。杂交结构的全球进展在世界其他地方，其他研究人员也在致力于将DNA和肽连接起来，因为这种连接为开发更先进的生物实体和生命形式奠定了坚实的基础。牛津大学的研究人员成功地制造出一种由DNA和肽组成的纳米机械，它可以钻过细胞膜，形成一个人工膜通道，让小分子可以通过。(Spruijt等人，Nat.Nanotechnol.2018，13，739-745）。在亚利桑那州立大学，尼古拉斯-斯蒂芬诺普洛斯及其同事使DNA和肽能够自组装成二维和三维结构。(Buchbergeretal.,J.Am.Chem.Soc.2020,142,1406-1416)西北大学的研究人员已经证明，在DNA和肽自我组装的同时还能形成微纤维。DNA和肽在纳米级水平上运行，因此考虑到尺寸差异，微纤维是巨大的（Freeman等人，《科学》，2018年，362期，808-813）。在内盖夫本古里安大学，科学家们利用混合分子创造了一种洋葱状球形结构，其中含有抗癌药物，有望用于体内靶向治疗癌症肿瘤。(Chotera等人，Chem.Eur.J.,2018,24,10128-10135)"在我看来，所有这些努力的总体价值在于，它们可以用来提高社会诊断和治疗病人的能力。展望未来，如果有一天我们能用这些构件任意创造出混合纳米机器、病毒疫苗，甚至人造生命体，帮助社会对抗那些难以治愈的疾病，我也不会感到惊讶。这将是医疗保健领域的一场革命。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388653.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388653.htm