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非生命材料拼出“合成细胞”，连续完成五代生长与复制细胞会进食、长大、复制DNA，再分成子代；但把这些功能从非生命材料中完整拼出来，一直是合成生物学的难题

Tue, 14 Jul 2026 03:53:01 GMT

非生命材料拼出“合成细胞”，连续完成五代生长与复制

细胞会进食、长大、复制DNA，再分成子代；但把这些功能从非生命材料中完整拼出来，一直是合成生物学的难题。明尼苏达大学团队构建了一种成分明确、可追踪的脂质体“合成细胞”，尝试在实验室中跑通完整细胞周期。

它携带约9万碱基对的多质粒基因组，以PURE无细胞翻译系统制造蛋白、Phi29聚合酶复制DNA；表达α-溶血素后与“饲料脂质体”融合，补充膜脂、核糖体和酶。研究连续完成5代周期，每代约12小时；第5代仍有30%的受检细胞保留完整基因组。增强α-溶血素表达的细胞还能吃得更多、产生更多子代，形成选择优势。

这并非已经能独立生存的“人造生命”：前5代主要依靠人工挤压完成高效分裂，基因编码分裂的产率仍低，还需外加链霉亲和素等材料；细胞也不能自行制造核糖体，所谓有利突变由研究者预先加入。它更像一台首次串起进食、生长、复制、分裂与选择的化学原型机，且目前只是未经同行评议的预印本。

刚学会传宗接代，还得实验员帮忙喂饭。🧫

📖 bioRxiv
📃 A Chemically Defined Synthetic Cell Capable Of Growth And Replication
🗓 2026-07-02

#合成生物学 #合成细胞 #人造生命 #细胞周期

Via：提前退休卡皮🐟

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捕蝇草快速闭合的奥秘：细胞壁瞬间变软释放能量捕蝇草以能迅速闭合的“捕虫夹”闻名，这种快速动作让植物界中的“肌肉”之谜引人好奇

Wed, 17 Jun 2026 11:00:42 GMT

捕蝇草快速闭合的奥秘：细胞壁瞬间变软释放能量

捕蝇草以能迅速闭合的“捕虫夹”闻名，这种快速动作让植物界中的“肌肉”之谜引人好奇。科学家们一直试图破解其闭合的机械原理，现在研究揭示，关键在于细胞壁的快速变化。

研究通过原位液压和力学测量发现，捕蝇草闭合时，表皮细胞壁在约一秒内迅速软化，释放之前储存的弹性势能，驱动夹子闭合。这种机制比水分运输更快，属于一种独特的非液压驱动方式。

这一发现展示了植物通过动态调节材料属性实现快速运动的新模式，为开发无需肌肉的生物启发驱动器提供了新思路，尽管具体机制仍需更多实验验证。

植物也会瞬移？这速度比人类还快！🤯

来源：Science (New York, N.Y.)

#植物力学 #捕蝇草 #仿生学 #细胞壁

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把“抗炎药”送进大脑？科学家用鼻腔给药的微型囊泡，减缓了衰老大脑的炎症与记忆退化很多人不知道，大脑并不是“安静老去”的

Fri, 29 May 2026 03:50:11 GMT

来一点医学科学前沿🤯🤯🥹🥹

睡多久才最抗衰老？新研究揭示睡眠时长与生物衰老的U型关系睡眠时长与衰老的关系一直是大众关心的话题。一项发表在《自然》杂志上的新研究，通过分析英国生物银行中37至84岁人群的数据，揭示了睡眠时长与生物衰老时钟的复杂关联。研究发现，睡眠时长与生物年龄差距存在U型关系，即中等时长（约6.4至7.8小时）时，生物年龄与实际年龄的差距最小。过长（超过8小时）或过短（少于6小时）的睡眠，都会导致生物年龄加速，增加患抑郁、糖尿病等系统性疾病的风险，甚至提升全因死亡率。机制上，研究指出，长睡眠与衰老时钟的关联可能部分…

把“抗炎药”送进大脑？科学家用鼻腔给药的微型囊泡，减缓了衰老大脑的炎症与记忆退化

很多人不知道，大脑并不是“安静老去”的。随着年龄增长，尤其到了中老年，海马体里会出现一种慢性的、低度的炎症状态，科学家称之为“脑部炎症性衰老”。这种变化并不会立刻引发疾病，却会逐步侵蚀记忆力、学习能力，并增加阿尔茨海默病的风险。问题在于，想真正把抗炎治疗做到大脑里，一直都很难。最新发表在 Journal of Extracellular Vesicles 的一项研究，则提供了一种颇具想象力的新思路。

研究团队使用的是由人诱导多能干细胞来源的神经干细胞分泌的细胞外囊泡（EVs）。这些囊泡可以理解为细胞释放的“微型快递包”，里面装着 microRNA 和蛋白质信息。研究者给相当于人类约 60 岁的中老年小鼠，通过鼻腔给药的方式给予两次 EVs。结果发现，与对照组相比，这些小鼠的海马体中，炎症相关的变化明显减轻：小胶质细胞不再大量聚集成“炎症簇”，星形胶质细胞的异常肥大减少，氧化应激水平下降，而线粒体能量相关基因的表达则明显提升。

更重要的是，研究者并不只停留在现象层面。他们结合单细胞 RNA 测序发现，EVs 治疗后，小胶质细胞的转录组发生了系统性转变：驱动炎症反应的基因整体下调，而与能量代谢、线粒体氧化磷酸化相关的基因上调。机制实验进一步显示，EVs 中的两种 microRNA——miR‑30e‑3p 和 miR‑181a‑5p——分别抑制了 NLRP3 炎性小体通路和 cGAS‑STING‑干扰素通路，这是衰老脑部炎症的两个关键“发动机”。在行为层面，接受 EVs 治疗的小鼠，在识别记忆和空间记忆测试中，表现也明显优于对照组。

需要强调的是，这项研究仍然停留在小鼠模型阶段，研究对象是“衰老相关炎症”，而非已经发生的阿尔茨海默病患者。它证明的是一种潜在的生物学可行性，而非已经成熟的治疗方案。但从科学意义上看，这项工作首次系统性地展示了：通过鼻腔给药的细胞外囊泡，可以在不植入细胞的情况下，长期重塑衰老大脑中免疫细胞的状态，并与认知改善相关联，这为未来的“无细胞脑抗炎治疗”打开了一扇门。

脑老化，也许不是坏了，而是被慢性炎症“拖慢了速度”。🧠

📖Journal of Extracellular Vesicles
📃Intranasal Human NSC‑Derived EVs Therapy Can Restrain Inflammatory Microglial Transcriptome, and NLRP3 and cGAS‑STING Signalling, in Aged Hippocampus
🗓2026-01-13

#衰老大脑 #细胞外囊泡 #神经炎症 #小胶质细胞 #记忆衰退 #衰老

Via：乘风破浪派大星

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哺乳动物指端能再生？秘密藏在软组织与透明质酸里我们都知道哺乳动物再生能力有限，但奇怪的是，剪掉老鼠的指端，它还能重新长出来

Tue, 19 May 2026 23:26:54 GMT

哺乳动物指端能再生？秘密藏在软组织与透明质酸里

我们都知道哺乳动物再生能力有限，但奇怪的是，剪掉老鼠的指端，它还能重新长出来。而如果损伤超过指甲，就只会留下疤痕。科学家一直好奇，是什么让指端能“复活”，而其他部位不行？

最新研究揭示，关键在于指端组织的“软硬度”和一种名为透明质酸（HA）的分子。非再生区域更硬，胶原纤维排列紧密；而能再生的区域则更软，富含HA。实验证明，去除HA会抑制再生并导致纤维化，而用特定蛋白稳定HA后，原本不能再生的指端也能改善修复。

这项发现说明，细胞外基质的成分和力学特性直接调控细胞行为。虽然目前只在老鼠身上验证，但为未来开发再生疗法提供了新思路，比如通过调整组织硬度或补充HA来促进修复，不过人类再生能力可能有限，仍需更多研究。

再生和软硬度有关？剪指甲得小心点，别剪太深🧐

来源：Science (New York, N.Y.)

#哺乳动物再生 #透明质酸 #细胞外基质 #组织力学 #指端再生

via: 热心群友

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线粒体竟会“串珠”？新机制揭示DNA分布奥秘线粒体是细胞的“能量工厂”，其内部的DNA（线粒体DNA）需要有序分布才能正常工作

Tue, 28 Apr 2026 23:09:04 GMT

线粒体竟会“串珠”？新机制揭示DNA分布奥秘

线粒体是细胞的“能量工厂”，其内部的DNA（线粒体DNA）需要有序分布才能正常工作。然而，科学家们一直不知道线粒体DNA的“小家”（称为DNA核）是如何被精确排列的。最近一项发表在《科学》杂志上的研究，揭示了线粒体的一种新行为——它会在特定条件下变成一串“珍珠”，这种“串珠”现象可能正是DNA核分布的关键。

研究团队发现，线粒体在钙离子内流时会经历一种可逆的物理不稳定状态，即“pearling”，从管状变为珠状结构。这种转变不仅改变了线粒体的形态，还导致DNA核解聚并保持精确的间距。有趣的是，内质网嵴的密度会影响“串珠”的频率，进而调节DNA核的间距。如果钙内流或嵴结构异常，DNA核就会聚集，影响线粒体功能。

这一发现为理解线粒体DNA的遗传和功能提供了新视角。它可能解释某些线粒体疾病中DNA分布异常的现象，但研究仍需更多细胞类型和条件验证，以确认这一机制的普适性。

线粒体也会“串珠”玩？科学真是越玩越花！🧬

来源：Science (New York, N.Y.)

#线粒体 #DNA分布 #细胞生物学 #生物物理 #科学发现

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科学家揭示毛囊生长的“拉力”机制：毛发生长原来是细胞被“拽”出来的我们常以为头发长长是因为细胞不断分裂，但一项新研究颠覆了这一认知

Tue, 17 Mar 2026 11:01:02 GMT

科学家揭示毛囊生长的“拉力”机制：毛发生长原来是细胞被“拽”出来的

我们常以为头发长长是因为细胞不断分裂，但一项新研究颠覆了这一认知。科学家通过3D活体成像技术，观察体外培养的人类毛囊，发现外根鞘细胞会以螺旋状向下移动进入毛囊底部，而毛囊底部的细胞则向上流动，最终形成毛发。这表明毛发生长可能涉及一种“拉力”机制。

研究团队进一步发现，毛囊外层细胞的移动速度与细胞分裂率直接相关——移动越快的地方，细胞分裂越活跃。通过流体动力学模拟和实验干预，他们提出模型：外根鞘细胞的向下运动产生拉力，将毛囊底部的细胞向上“拽”，从而推动毛发向外生长。这种机制与动物毛囊中干细胞分化的模式一致，但首次在人类中验证。

这一发现为理解毛发生长提供了新视角，可能有助于开发更有效的脱发治疗或毛囊再生技术。不过，研究是在体外培养的毛囊中进行，体内环境更为复杂，未来需要更多体内实验来验证这一模型。目前结果仍需更多样本和长期研究支持。

头发原来是被“拽”出来的，这下剪头发后感觉头发更长得更快有科学解释了！

来源：Nature communications

#毛囊生长 #细胞动力学 #生物力学 #毛发生长机制 #科学发现

via: 热心群友

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果蝇翅膀再生中，“抗凋亡细胞”如何驱动补偿性增殖？当我们身体组织受损时，比如皮肤被划伤，细胞是如何“补回来”的？科学家发现，在果蝇翅膀的再生过程中，一种特殊的“抗凋亡细胞”扮演着关键角色，它们能通过自我增殖和影响周围细胞，帮助组织恢复

Sat, 03 Jan 2026 10:35:13 GMT

果蝇翅膀再生中，“抗凋亡细胞”如何驱动补偿性增殖？

当我们身体组织受损时，比如皮肤被划伤，细胞是如何“补回来”的？科学家发现，在果蝇翅膀的再生过程中，一种特殊的“抗凋亡细胞”扮演着关键角色，它们能通过自我增殖和影响周围细胞，帮助组织恢复。

研究发现，这种被称为“Dronc激活的凋亡抵抗细胞（DARE）”的细胞，其Dronc活性独立于其他凋亡相关蛋白，既能自己增殖（细胞自主），也能通过分泌信号（非自主）促进周围细胞增殖。比如，DARE细胞表面的TNFR受体被激活后，可能通过ROS（活性氧）触发Wengen信号，增强自身增殖；同时，TNF/Eiger信号则适度抑制其增殖。而下游的p38 MAPK通路是关键，负责调控DARE和另一种凋亡抵抗细胞（NARE）的增殖。

这项研究揭示了组织再生中“抗凋亡细胞”的机制，为理解辐射损伤后的修复提供了新视角。不过，目前研究是在果蝇模型中进行的，未来需要更多实验验证在哺乳动物甚至人类中的适用性，比如癌症治疗中如何利用类似机制。

果蝇的“再生小能手”这么复杂，连细胞间的“信号游戏”都这么讲究🤔

来源：Nature communications

#果蝇再生 #凋亡抵抗细胞 #补偿性增殖 #细胞信号通路 #组织修复

via: 热心群友

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普通细胞也能“发电”？科学家发现细胞通过膜运动产生电信号我们常以为只有神经元能产生电信号，但最新研究揭示，普通细胞本身也能通过微小的膜运动生成类似电压尖峰的电信号

Wed, 24 Dec 2025 23:01:03 GMT

普通细胞也能“发电”？科学家发现细胞通过膜运动产生电信号

我们常以为只有神经元能产生电信号，但最新研究揭示，普通细胞本身也能通过微小的膜运动生成类似电压尖峰的电信号。这些信号可能驱动离子运输，并参与调控细胞的关键功能。研究人员通过实验观察到，细胞膜上的分子活动会引发短暂的电压变化，这种“自发电”机制可能为设计仿生智能材料提供新思路。

研究发现，这种电信号并非随机产生，而是由细胞内的主动分子过程调控，与细胞膜的结构和功能状态密切相关。它不仅为理解细胞通讯提供了新视角，也可能解释一些此前难以解释的生物现象。

这项研究虽为初步发现，样本量有限，仍需更多实验验证其普遍性和具体机制。未来若能深入解析这一过程，有望在生物传感器和仿生材料领域带来突破。

普通细胞也会“充电”了？

来源：PNAS Nexus

#细胞生物学 #电信号 #生物材料 #分子机制

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告别终身打针？清华团队打造免疫细胞药物工厂，一次输注或可“治愈”肥胖症肥胖、糖尿病等慢性病常需终身用药，频繁注射不仅麻烦，还可能因身体产生抗药性而失效

Sun, 07 Sep 2025 04:14:03 GMT

告别终身打针？清华团队打造免疫细胞药物工厂，一次输注或可“治愈”肥胖症

肥胖、糖尿病等慢性病常需终身用药，频繁注射不仅麻烦，还可能因身体产生抗药性而失效。但这一困境或将改变。近日，顶级期刊《自然 · 通讯》刊登了清华大学科研团队的一项突破性成果，他们开发出一种“活体药物”递送平台，为慢性病治疗描绘了“一劳永逸”的蓝图。

研究人员通过基因编辑技术，将 CAR-T 免疫细胞改造为名为 GD2T_IF 的“长寿”细胞，它最大的优势是能在无需任何化疗预处理的情况下，在体内扩增并长期存活。这座“体内药厂”就此建成，可持续、稳定地生产并释放各类生物药剂，从而实现对疾病的长期控制。

在小鼠实验中，单次输注这种能分泌“瘦素”的细胞，便彻底逆转了遗传性肥胖；而分泌“减肥神药”GLP-1 的细胞，则成功防治了高脂饮食诱导的肥胖与糖尿病，且未见明显副作用。这种创新的“一次性疗法”有望从根本上改变慢性病的治疗模式，将患者从无尽的用药循环中解放出来。

一针下去，免疫细胞替我负重前行，我就可以安心躺下了 😌

Nature Communications
#细胞疗法 #慢性病 #基因工程

“细菌特工队”升级战术：揭秘饿死肿瘤的“三步必杀技”近期发表于《自然 · 生物医学工程》的一项研究中，科学家发现了一种由奇异变形杆菌（A-gyo）和沼泽红假单胞菌（UN-gyo）—— 以 3:97 的“黄金比例”组成的复合菌剂（AUN），它能高效、安全地清除肿瘤，且无需基因工程改造

Thu, 28 Aug 2025 00:01:48 GMT

“细菌特工队”升级战术：揭秘饿死肿瘤的“三步必杀技”

近期发表于《自然 · 生物医学工程》的一项研究中，科学家发现了一种由奇异变形杆菌（A-gyo）和沼泽红假单胞菌（UN-gyo）—— 以 3:97 的“黄金比例”组成的复合菌剂（AUN），它能高效、安全地清除肿瘤，且无需基因工程改造。这项疗法的突破性在于，它甚至在完全没有免疫系统辅助的情况下，也能独立完成对肿瘤的精准打击。

该菌剂的抗癌机制如同一套精密的“三步必杀技”。首先，经静脉注射后，细菌会自动靶向并聚集在肿瘤的缺氧核心区。它们的首要攻击手段是“精准引爆血管”：选择性地在肿瘤内部的血管中引发大规模血栓，迅速切断血液和营养供应，从而“饿死”肿瘤，导致其大面积坏死。其次，为了深入敌后，其中的 A-gyo 细菌在接触到癌细胞代谢物后，会从短小的“游泳体”变形为长达数十微米的“蜂群体”，大幅提升运动能力，从而渗透到肿瘤的每一个角落。最后，它们还会分泌多种毒素直接溶解癌细胞，并通过消耗肿瘤生长必需的铁元素，进一步抑制其生长。

更重要的是，这种创新疗法在多种免疫缺陷的动物模型中均取得了 100% 的肿瘤完全消退率，成功清除了包括人类胰腺癌、卵巢癌在内的多种恶性肿瘤，展现了广阔的应用前景。研究人员还开发出“低剂量 - 高剂量”的两步注射法，有效规避了细胞因子风暴等严重副作用，确保了治疗的安全性。此外，这些细菌对常规抗生素敏感，意味着治疗过程可控，为未来临床转化奠定了坚实基础。

Nature Biomedical Engineering
#细菌疗法 #溶瘤细菌 #肿瘤血栓

细胞内的“变形金刚”：内质网竟是指挥组织修复的“工程师”组织修复时，上皮细胞会根据伤口边缘的几何形状，巧妙地切换两种迁移模式：在凸形边缘进行“片状伪足爬行”，在凹形边缘则进行“肌动球蛋白拉线收缩”

Sat, 23 Aug 2025 00:04:24 GMT

细胞内的“变形金刚”：内质网竟是指挥组织修复的“工程师”

组织修复时，上皮细胞会根据伤口边缘的几何形状，巧妙地切换两种迁移模式：在凸形边缘进行“片状伪足爬行”，在凹形边缘则进行“肌动球蛋白拉线收缩”。这一决策是如何做出的？发表于《自然 - 细胞生物学》的研究揭示，细胞器内质网（ER）正是这一过程的“智能”感知器与指挥官。

研究团队发现，在凸形边缘，细胞向前伸展的机械力会促使内质网形成精细的管状网络。这些管状结构与细胞的“微管”骨架协同，帮助形成利于“抓地”前行的垂直黏着斑，从而支持爬行运动。而在凹形边缘，细胞间的收缩力则将内质网压缩成致密的片状结构，这有助于稳定跨细胞的“肌动球蛋白缆绳”，高效地将伤口拉拢闭合。

此项工作颠覆了内质网仅作为“生产车间”的传统观念，将其确立为细胞感知物理环境并指导行为的核心“机械转导器”。这一发现不仅为伤口愈合、器官发育等基础生命过程提供了关键的机理见解，也为未来通过调控 ER 形态来干预癌症转移等涉及细胞集体迁移的疾病，开辟了新的思路。

从默默无闻的“细胞车间”卷成了高级机械工程师，既要会盖房又要会拉线，我宣布内质网是新一届卷王！🤪

Nature Cell Biology
#内质网 #细胞迁移 #组织修复