对话植物愈伤组织细胞的力量
在盐生植物中寻找护肤灵感。
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2010年前后,美国航天航空局(NASA)开展了一系列研究,致力探索盐生植物(Halophytes)的可利用性【1,2】。如名字所示,这类植物能够适应极为严酷的含盐环境,也是生物燃料和食品的原材料。研究者们试图揭开它们如何耐受干旱、盐水和强紫外线的秘密,并探索其营养功能和应用潜力。在众多盐生植物中,一种名为海茴香(Crithmum Maritimum)的植物引起了研究者的兴趣【3】。这种矮壮的深绿色植物生长在法国布列塔尼险峻的海岸,是当地的受保护物种之一。

差不多在同一时期,HR赫莲娜的研发科学家Audrey Gueniche和她的团队也注意到了这种植物。长期以来,赫莲娜秉承绿色科技与可持续的研发宗旨,尝试从天然植物中寻找可用于为皮肤提供能量的成分。在筛选和测试了十余种有潜力的植物后,Gueniche的团队开始聚焦于海茴香。

Gueniche说:在我们看来,植物蕴含着巨大的力量。


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在法国圣马洛会展中心举办的HR赫莲娜产品分享会图片来源:HR赫莲娜

植物生命力

在HR赫莲娜,研究者们聚焦于愈伤组织细胞(“植物干细胞”)形式的海茴香。这些细胞可以分化为植物的任一细胞类型,也可以借之培养出完整的植物。

干细胞概念起源于动物胚胎学研究,近年来得到了广泛深入的探索。学界希望利用它们能够生成新细胞类型的能力,增加对疾病的了解,开发新的治疗方法。与此相对应,植物干细胞其实是一类位于植物分生组织的细胞,处于未分化状态,具有较高的线粒体活性,有很强的自我更新和再生能力,它在下游制药和护肤品等行业有广泛应用潜力【4】

HR赫莲娜的可持续发展总监 Karen Toledano说:“培育植物干细胞不会占用土地,生产用水量也少,它在保护自然资源的同时也为开发天然护肤品开启了全新视角。”

利用从海茴香中提取的愈伤组织细胞,赫莲娜的研发团队设计出了一种潜在护肤成分,并应用于其产品。Gueniche说:“HR赫莲娜注意到植物愈伤组织细胞的潜力已经很多年了,从2010年就开始将之应用于护肤品。”

提取细胞

HR赫莲娜与细胞科技公司Seppic合作,开发了一种专利生物技术,培养和提取这些海茴香的愈伤组织细胞。

研究者首先对海茴香种子进行杀菌处理,在实验室培养皿中重新培育出整棵植物,然后通过切叶获取新生的细胞。由于生活在培养基中,这些新诞生的愈伤组织细胞维持在去分化状态,它们在培养皿中生长并形成愈伤组织。接下来,这些细胞在悬液和生物反应器中增殖,研究者需要密切监控这个过程以使繁殖条件类似于真实生态系统。Seppic的生物技术专家Remi Laville解释说:“它就好比为早产儿提供‘最佳条件’的保育箱。”

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海茴香在实验室。图片来源:HR赫莲娜

在几周后,他们将过滤反应器中所有愈伤组织细胞,在零下80摄氏度下冷冻后再干燥,从而得到可进一步利用的愈伤组织细胞成分。HR赫莲娜的研究团队通过比对测试,探索它在细胞再生和皮肤抗氧化中的作用。他们利用一种称为“污染盒”(Hectic box)的方法,将人类真皮模拟物暴露在各种紫外线和空气污染物条件下,并使用研发中的含愈伤组织细胞的护肤成分测试其抗氧化和修复效果。

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海茴香愈伤组织提取物培养皿。图片来源:HR赫莲娜

科学专业的合作伙伴是HR赫莲娜科技的重要基石。赫莲娜和隶属于法国国家科学研究中心(CNRS)的里昂皮肤实验室(Skin Substitute Laboratory of Lyon)合作,开展体外再生皮肤的护肤研究项目,测试海茴香愈伤组织细胞对体外皮肤的修复质量与速度。在公共卫生领域,赫莲娜也正与CNRS合作开展项目,探索基于植物愈伤组织细胞的生物基材料能否缓解室内环境污染 。通过展开这一新型科学的合作,赫莲娜尝试推动植物愈伤组织细胞的研究边界,以对环境产生积极的影响。

Toledano说:“未来,我们甚至可以利用这项技术培育难以种植的珍稀植物,或者帮助保护濒危物种的基因库。”


【1】Hendricks R C, Bushnell D M. Halophytes energy feedstocks: back to our roots[C]//International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery. 2008 (ISROMAC12-2008-20241).

【2】R.C. Hendricks et. al., Atmospheric and Soil Carbon and Halophytes, in Proceedings of the 13th International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery (ISROMAC-13), Honolulu, HI, USA, 4–7 April 2010

3M. Kraouia et. al., Sea Fennel (Crithmum maritimum L.) as an Emerging Crop for the Manufacturing of Innovative Foods and Nutraceuticals, Molecules. 2023 Jun; 28(12): 4741.

【4】刘连等. 植物干细胞培养研究进展. 生物工程学报, 2018, 34(11): 1734-1741