一项新研究首次表明，牛细胞可以自然获得永生——无需基因改造或任何异常转化即可无限分裂。这一发现推翻了长期以来认为牛细胞只能通过基因编辑实现永生的认知，为培育牛肉的生产提供了一种安全、稳定且可规模化的细胞来源。该发现消除了生产价格合理的培育牛肉的最大技术和监管障碍之一，有望彻底改变可持续、符合伦理的肉类生产模式，避免传统畜牧业对环境造成的破坏。

为了重塑可持续食品的未来，耶路撒冷希伯来大学和 Believer Meats 公司的研究人员发现了一种使牛细胞永生化的天然途径，这标志着在实现价格亲民的人造牛肉方面迈出了重要一步。这项由希伯来大学格拉斯生物工程中心 Yaakov Nahmias 教授领导的研究，现已发表在 《自然·食品》杂志上。研究表明，牛细胞无需基因改造即可无限期地自发更新。虽然此前在鸡细胞中也实现了类似的自我更新，但这项研究挑战了长期以来人们认为大型哺乳动物由于其天然的细胞转化抵抗力而无法实现此类过程的假设。这一发现解决了人造肉生产中最棘手的瓶颈之一，为安全、规模化生产人造牛肉和羊肉铺平了道路。

“这项研究为快速增长的培育肉研发知识库增添了宝贵的新见解。自发永生化尝试常常失败，因为研究人员会在细胞生长减缓时放弃该过程。这项研究首次证明牛细胞可以自发永生化，标志着一项令人振奋的进展。通过详细描述细胞系发育过程中发生的事件序列，它为在食品生产中使用的所有动物物种中采用非转基因方法进行商业化培育肉生产提供了路线图。”—— 埃利奥特·斯沃茨博士，优质食品研究所培育肉高级首席科学家

破解自然法则

在传统细胞生物学中，动物细胞在经过一定代数的分裂后会停止分裂，并进入一种称为衰老的状态。此前，人们只能通过抑制参与细胞周期调控的基因来诱导牛细胞绕过这一限制，但这引发了监管和安全方面的担忧。

“几年前，我们证明了鸡细胞无需任何干预就能永生化，但当时的共识是牛细胞无法做到这一点，”纳赫米亚斯教授说。 “在鸡身上相对快速奏效的方法，在牛细胞上却成了一项艰巨的任务。我们必须连续培养牛细胞超过18个月，才最终出现第一批能够自我更新的细胞群。”

研究人员从荷斯坦奶牛和西门塔尔奶牛身上分离出细胞，并在实验室中培养超过500天，追踪其衰老过程，直至培养180天。尽管细胞数月看似处于静止状态，但研究团队坚持不懈——经过240代细胞的迭代，最终获得了能够自发更新的牛细胞。分子分析表明，这一过程并未破坏正常的生长调控，且细胞保留了DNA修复能力，这表明存在一种自然且受控的更新途径。

研究人员发现，这一过程是由端粒酶和 PGC1α 的自然激活驱动的，使细胞能够通过延长染色体末端和再生线粒体来重置其生物钟。

为什么这很重要

牛肉生产是资源消耗最大的农业形式，造成森林砍伐、水资源枯竭，并排放大量全球温室气体。利用动物细胞而非牲畜培育的人造肉长期以来被视为解决方案。然而，成本和安全方面的挑战阻碍了其发展，尤其是人造牛肉。

稳定且可自我更新的细胞系是任何大规模细胞培养系统的基础，正如酵母或细菌菌株是制药和食品生产的基础一样。本研究展示了一种在牛体内建立此类细胞系的天然安全途径，表明理论上可以通过连续细胞培养技术实现与传统牛肉的价格持平，从而使培育肉更接近主流市场。

科学、耐心和偶然发现

纳赫米亚斯教授表示：“几个月变成了几年，坚持不懈取代了确定性。然后，在400多天的沉寂之后，菌落突然出现——这是一个真正的 灵光乍现的 时刻，彻底颠覆了我们对牛细胞的认知。”

这项发现也为长期困扰生物学界的“佩托悖论”提供了新的线索——尽管大型动物拥有远多于小型动物的细胞，但它们却很少出现不受控制的细胞增殖。该团队的研究表明，保护大型动物的天然防御机制可能使其细胞更难更新，直到时间和进化力量允许其适应为止。

后续步骤

研究人员目前正在调查其他哺乳动物是否也能发生同样的自然更新过程，以及这些细胞是否可以发育成为适合人工肉生产的肌肉和脂肪组织。