电流激活基因表达

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根据《自然-代谢》7月31日发表的一篇论文，电流可以在改造的人类细胞里激活基因表达。在一项概念验证研究的糖尿病小鼠模型里，这一系统可激发经工程改造的人类细胞生产胰岛素。这些发现或让科学家向生产出能编程活细胞的可穿戴设备迈进了一步。

可穿戴电子设备被用于监控健康参数，如体力活动和血糖水平，但它们现在还不能用于直接改变基因活动。能控制基因表达的设备可能有利于涉及激活或沉默特定基因的医疗干预，例如增加体内特定激素的含量。

瑞士苏黎世联邦理工学院的Martin Fussenegger和同事，对可以用电流控制的人类细胞基因表达作了概念验证。研究人员开发了一个“电遗传”界面，称之为DC-激发调控技术（DART），可以用电池直流电供能，并设计了一个人类细胞内在感应系统，用来激活选定基因。

这个系统可侦测到电极产生的离子所产生的活性氧。研究人员使用这一技术改造了人类细胞，经电刺激激活胰岛素基因的表达，随后将细胞放入凝胶胶囊并进行小鼠测试。他们植入5只凝胶胶囊到1型糖尿病雄性小鼠的背部，每日用针灸针向其输送10秒4.5伏的电刺激，结果发现这刺激了胰岛素产生，恢复了正常血糖水平。

研究人员认为，这一电遗传界面或能帮助人们找到以基因和细胞为基础的疗法。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7