近日，Food Research International在线发表了江南大学未来食品科学中心陈坚院士团队的研究成果“Efficient expression of a cytokine combination in Saccharomyces cerevisiae for cultured meat production” (Lei et al., Food Res Int, 2023, 170:113017)。江南大学2019级博士生雷庆子为论文第一作者，周景文教授和关欣助理研究员为论文通讯作者，论文作者还包括堵国成教授和21级博士生马骏。
细胞培养肉是一种新蛋白资源和肉类食品，提供了一种高效、安全和可持续的动物蛋白供给方案，主要通过体外培养动物细胞生产获得。在先前的研究中，团队筛选得到一种可以高效促进猪肌肉干细胞（MuSCs）快速增殖的细胞因子组合，由长链人胰岛素生长因子-1（LR3-IGF-1）、血小板衍生生长因子-BB（PDGF-BB）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和表皮生长因子（EGF）组成。但目前商业化的细胞因子价格十分昂贵，占培养基总成本的60%至80%，严重限制了细胞培养肉的低成本生产。
针对此问题，本研究以GRAS菌株酿酒酵母C800为起始菌株，利用Cre-loxP系统构建了细胞因子重组表达体系，实现四种细胞因子bFGF、LR3-IGF-1、EGF和PDGF-BB在C800中的联合表达。通过启动子优化、酿酒酵母内源蛋白酶敲除、基因组多拷贝位点共表达、表达框基因顺序优化和发酵优化等方法，细胞因子总产量可达18.35 mg/L。随后，将发酵得到的重组酵母菌体经过简单裂解和过滤除菌后直接加入到细胞培养基中培养MuSCs。结果显示，重组酵母裂解液明显增加了G2/S细胞和EdU+细胞的比例，其促进MuSCs增殖的效力超过商品化细胞因子组合，但成本降低了90%以上。上述研究为建立多种细胞因子的微生物表达系统提供新策略和可行技术路径，为实现细胞培养肉产品的低成本生产奠定基础。
上述研究工作得到了国家重点研发项目(2021YFC2101400)、浙江大学上海高等研究院繁星科学基金（SN-ZJU-SIAS-0013）、国家自然科学基金(32102132)、国家自然科学基金创新研究群体项目（32021005）、江苏省自然科学基金（BK20210462）等的资助。
文章相关研究图示（一）
文章相关研究图示（二）
（编辑：潘梦妍）
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