科學家們首次從在化學定義的條件下生長的牲畜中獲得幹細胞,為生產幹細胞養殖肉類和培育增強家畜鋪平了道路。
諾丁漢大學生物科學院的研究人員與劍橋大學、東京埃克塞特大學和日本明治大學的同事一起,從豬、羊和牛胚胎中培育出幹細胞系,不需要血清、飼養細胞或抗生素。“與胚胎盤相關的多能幹細胞在不同家畜品種中表現出共同的自我更新要求”的研究,今天已在《發展》雜誌上發表。
化學定義的條件是適合動物體外細胞培養的生長培養基。細胞所有的化學成分都是已知的。標準細胞培養基通常由一種新增動物血清的基礎培養基(如胎牛血清,FBS)作為營養來源和其他不明確的因素組成。
使用血清的技術缺點包括它的性質不明確,成分的批次變化和汙染的風險,因此這種新的化學定義方法提供了更大的一致性和安全性,使它成為生產新的實驗室種植食品的理想解決方案。
Ramiro Alberio教授領導了這項研究,並解釋說:“獲得和維持牲畜的能力。幹細胞在化學定義的條件下,為開發新型食品,如養殖肉類鋪平了道路。我們開發的細胞株與以前的模型相比是一個步驟性的變化,因為它們具有永久生長以使肌肉和脂肪永久生長的獨特能力。“
這些新的細胞系可以分化為多種細胞型別,可以利用Crispr/Cas9基因編輯工具進行基因操縱,並可作為核轉移的供體。這項技術為擴大基因編輯動物的研究提供了新的機會,以提高它們的生產力,並適應氣候變化以及改變飲食以減少牲畜生產對環境的影響。
Alberio教授補充道:“透過這種方式進行基因編輯,可以在很長一段時間內進行自然的修改,但以一種快速的方式進行選擇性的修改,以定製特定的特性。這可以加快基因選擇的步伐。畜牧和養殖肉類,以提高生產力和創造更健康的食品。帶著不斷增長的人口要在不斷變化的氣候中進食,找到可靠和可持續的食物是至關重要的。這項研究提供了食品工業可以大規模使用的潛在解決方案。“
奧斯丁·史密斯教授,埃克塞特大學生活系統研究所所長,世界領先專家之一干細胞研究他說:“非常令人興奮的是,從不同動物早期發育的基本問題開始,我們發現了一種可能徹底改變未來肉類生產的技術。”
更多內容:Masaki Kinoshita et al, Pluripotent stem cells related to embryonic disc exhibit common self-renewal requirements in diverse livestock species, Development (2021). DOI: 10.1242/dev.199901