GFHDT: 組裝成Anthrobots的細胞比原始細胞更年輕

由Tufts大學的研究人員發現，當人類氣管細胞被組裝成名為Anthrobots的小型多細胞生物時，這些細胞會變得比原始細胞更年輕。 這一發現表明，僅僅通過重新組織成新的形態，就可以重置細胞的衰老時鐘，而無需進行任何基因重組。

現代人類已經存在了超過20萬年，每一代都是從一個單細胞開始的——分裂、改變形狀和功能，最終組織成組織、器官和肢體。 儘管有一些微小的變化，但這個過程已經重複了數十億次，並且以驚人的忠實度遵循著相同的身體計劃。

Tufts大學的研究人員一直在努力理解指導單個細胞創建人體架構的代碼，併為再生醫學奠定基礎。 隨著他們對這一代碼的瞭解越來越多，他們也在研究如何構建具有全新形式和功能的人類細胞活體結構，而無需進行基因操作。

為了破解這一代碼，他們從人體中取了一個細胞，並讓它在一個新的環境中生長，以觀察自我組織規則是如何發揮作用的。

在2023年，Michael Levin教授和他的博士生Gizem Gumuskaya創建了Anthrobots，這是一種由單個人類氣管細胞生長並組裝成新形態的微型多細胞生物。 這些生物呈球形或橢圓形，表面全部或部分覆蓋著纖毛，能夠游泳並修復培養板上的神經元“傷口”。

在他們最近發表在《先進科學》雜誌上的新體愛飛機杯�陰蒂高潮液�陰莖增大藥�陰莖增大膏�陰莖增大器�速效雙效藥�速效持久藥�速效勃起藥�迷情型藥�費洛蒙香水�聽話型乖乖水�男性用藥�男性外抹藥�淫汁水�昏睡藥�持久延時液�女性春藥�女性外塗�失憶型藥�增慾按摩油�增慾催情藥�口交潤滑液�印度神油液�催情藥�保養增強藥�乳頭刺激液研究中，Gumuskaya和Levin揭示了Anthrobot細胞在創造新的活體結構時內部發生了什麼變化。

研究人員發現，當人類細胞脫離其進化義務時，它們會回溯到表達古老的基因，這些基因與我們的單細胞祖先共用，以及胚胎基因，包括那些指導細胞和組織的對稱性、分層和摺疊的基因。

有了創建微型機器人的新任務，而不是整個的人類，這些細胞改變了超過9000個基因的表達——幾乎佔了一半的基因組——而沒有任何合成生物學電路或基因工程的干預。

除了創建新的合成結構外，理解人類細胞如何形成新的形態還可以為發育性疾病（如出生缺陷）提供啟示。 Levin和他的實驗室希望更好地理解自組裝規則，以便有一天可以説明預防出生缺陷，為再生醫學生長新的組織和器官，並從患者自己的細胞中創建像Anthrobots這樣的小型功能性生物，以治療疾病和修復損傷而不引發免疫系統反應。

細胞硬體和軟體

“Anthrobots是由成體供體細胞製成的，所以看到這些細胞也表達了胚胎基因是非常令人驚訝的。” Gumuskaya說。 這包括説明形成胚胎中胚層-外胚層過渡的基因——這一過程將外層細胞轉化為中間層，最終形成內部組織和器官，以及形成前後（頭到尾）和背腹（背部到腹部）模式的基因。

沒有出現的是涉及左右圖案形成的胚胎基因——這種基因有助於創建身體兩側的鏡像對稱，如手臂、眼睛、腿、肺和腎臟。

“Anthrobots主要是球形的，所以在进一步研究之前很难说这些胚胎基因在它们身体构造中的具体作用。”Levin说。

即使研究人员用刀切割Anthrobots并打开一个伤口，它们也会表现出一种功能性形状记忆，使它们能够恢复到原来的形态。

Levin指出，这一新兴模型说明基因决定了细胞的硬件——制造受体、酶、离子泵等——而硬件的涌现特征，如电场、化学信号和正在形成组织所经历的生物力学力，则是指导身体最终形态的软件指令。软件可以根据起始条件和环境的变化而变化，进而影响硬件。

检测Anthrobots中的生物钟逆转依赖于跟踪DNA随年龄增长积累的修饰和损伤。DNA上添加甲基化学基团是一个可测量的数量，它贡献了我们的“表观遗传年龄”，这可能比我们的实际年龄更老或更年轻。

Anthrobot研究的一个供体是21岁，但他的细胞表观遗传年龄为25岁。令人惊讶的是，当这些细胞用于生长Anthrobots时，它们的表观遗传年龄降到了18.7岁。Anthrobots比它们的起源细胞生物学上年轻了25%。

“这些机器人比它们的成体细胞更年轻，这表明仅通

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过重新组织成新的形态就可以重置细胞的衰老时钟——而无需进行任何基因重组。”Gumuskaya说。

Levin提出了一个关于逆转生物钟的假设。“我认为细胞集合本质上是信息处理代理。”他说，“被激活的发育基因、来自新形态的物理力以及其他自构建方面的因素可以被细胞解释为胚胎发生，这与它们的实际年龄相冲突。因此，它们最终会逆转一些DNA老化标记，使其与当前状态一致。我称之为‘年龄证据’假说。”

究竟是哪些线索说服细胞回拨Anthrobots的表观遗传时钟？能否利用这些线索来更新我们自己身体中的组织？“我们正在研究这个问题。”Levin说。