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科技日報記者 張夢然

為了使細(xì)胞農(nóng)業(yè)（在生物反應(yīng)器中種植肉類的過程）能夠養(yǎng)活數(shù)百萬人，必須克服一些技術(shù)挑戰(zhàn)，來自雞、魚、牛和其他食物來源的肌肉細(xì)胞需經(jīng)過培養(yǎng)，才能每年生產(chǎn)出數(shù)百萬噸。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，美國塔夫茨大學(xué)細(xì)胞農(nóng)業(yè)中心研究人員開發(fā)出永生化的牛肌肉干細(xì)胞（iBSC），可快速生長并分裂數(shù)百次，甚至可能無限期分裂。美國化學(xué)會《ACS合成生物學(xué)》期刊中描述的這一進(jìn)步，不但能提供更多的肉類產(chǎn)品，還意味著研究人員將無需從農(nóng)場動物活檢中重復(fù)獲取細(xì)胞。

具有完全表達(dá)的肌肉蛋白的永生化牛干細(xì)胞（藍(lán)色：細(xì)胞核；品紅色：肌細(xì)胞生成素；綠色：肌球蛋白）。圖片來源：塔夫茨大學(xué)/安德魯·斯托特

大多數(shù)細(xì)胞，隨著它們的分裂和衰老，開始丟失染色體末端的DNA（端粒），端粒就像舊繩索一樣會因使用而磨損，出現(xiàn)復(fù)制錯誤或基因丟失，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

團(tuán)隊對牛干細(xì)胞進(jìn)行了工程改造，使其不斷重建端粒，有效地保持染色體“年輕”，并為新一輪的復(fù)制和細(xì)胞分裂作好準(zhǔn)備。使細(xì)胞永生化的第二步是讓它們不斷產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)，刺激細(xì)胞分裂的關(guān)鍵階段，有效加速該過程并幫助細(xì)胞更快地生長。

肌肉干細(xì)胞不是人們吃的最終產(chǎn)品。它們還要分化成成熟的肌肉細(xì)胞，就像人們在牛排或魚片中吃的肌肉細(xì)胞一樣。團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，新的干細(xì)胞分化后，有可能成熟到足以復(fù)制天然肉的味道和質(zhì)地。

研究人員表示，雖然有些人可能會質(zhì)疑攝入永生化細(xì)胞是否安全，但當(dāng)細(xì)胞被采集、儲存、烹調(diào)和消化時，就沒有繼續(xù)生長的可行途徑。就像人們今天吃的天然肉一樣，細(xì)胞變成惰性物質(zhì)，它們味道鮮美并可提供廣泛的營養(yǎng)價值。

總編輯圈點：

全球人口依然在增長，而耕地卻是有限的。一個不可忽視的事實是，在世界某些地方，食物供給不足依然存在，相伴而來的是兒童發(fā)育不良，以破壞自然環(huán)境為代價來勉強維持生存。如何為更多的人口提供充足的食物？這并不是一個“過時”的話題，而是迫切需要解決的難題。本文的研究就是一個可持續(xù)的解決方案。可以肯定的是，無論是提高現(xiàn)有的糧食產(chǎn)量，還是開辟全新的食物來源，科技都是重要的工具和手段。

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