这篇《Nature Food》杂志2023年10月第4卷上的综述文章,详细探讨了利用干细胞生产培养肉的策略与挑战。培养肉的生产是一个新的领域,旨在通过生物技术手段,使用动物源的干细胞在实验室环境中培育出具有肉类特性的产品。这一过程有望为传统畜牧业提供一个可持续和伦理的替代方案。
01:摘要
培养肉的规模化生产需要来自不同物种的多个稳定细胞系,以复制家畜肉的感官和营养特性。本综述探讨了干细胞在形成培养肉主要细胞成分方面的潜力,包括组织工程和生物医学领域的最新进展。讨论了使用成体和多能干细胞生成细胞源的策略,并评估了这些策略的优势和劣势,这些细胞源能够大规模扩增。此外,文章还审视了工业化规模扩大面临的挑战,包括干细胞的分化和培养协议,以及用于干细胞不朽化和控制分化的遗传改造选项。最后,讨论了将培养肉带入市场的安全性和监管挑战。
02:图文赏析
干细胞的潜力
文章讨论了成体干细胞和多能干细胞(PSCs)在培养肉生产中的应用。成体干细胞,如肌肉干细胞(MuSCs)和脂肪前体细胞,可以扩增并分化成特定的细胞类型,而PSCs,包括胚胎干细胞(ESCs)和诱导多能干细胞(iPSCs),具有自我更新的能力,能够分化成几乎所有与培养肉相关的细胞类型。
细胞来源和分化
文章详细讨论了不同类型的干细胞,包括它们的位置、增殖能力、分化潜力以及主要优势和劣势。例如,成体干细胞易于获取,但增殖能力有限;而PSCs具有无限的增殖潜力,但需要特定的培养条件。
培养肉的工业化挑战
文章分析了工业化生产培养肉所面临的挑战,包括如何维持细胞系的稳定性、如何提高分化效率以及如何降低生产成本。
安全性和监管问题
文章讨论了培养肉在安全性和监管方面的考虑,包括如何确保培养肉产品的安全性和质量,以及如何通过监管机构的审批。
遗传改造的应用
文章探讨了遗传改造技术在提高干细胞扩增能力和分化效率方面的应用,以及这些技术可能带来的风险和伦理问题。
未来展望
文章对培养肉的未来发展方向进行了展望,包括技术创新、规模化生产、市场接受度以及可能的政策和法规变化。
3:原文链接
https://doi.org/10.1038/s43016-023-00857-z
免责声明:「原创」仅代表原创编译,水平有限,仅供学术交流,本平台不主张原文的版权,如有侵权,请联系删除。文献解读或作者简历如有疏漏之处,我们深表歉意,请作者团队及时联系后台,我们会在第一时间进行修改或撤稿重发,感谢您的谅解!