1. Nature plants | 时序单细胞转录组图谱揭示了由光驱动的植物细胞命运的定向分化

Han, X., Zhang, Y., Lou, Z. et al. Time series single-cell transcriptional atlases reveal cell fate differentiation driven by light in Arabidopsis seedlings. Nat. Plants 9, 2095–2109 (2023). https://doi.org/10.1038/s41477-023-01544-4

      为了深入了解去黄化对维管系统的影响，本研究筛选了9,088个来自维管细胞簇（Vas1–Vas7）的细胞，并根据维管高变基因重新聚类。在形成层细胞簇（Pr1、Pr2和Pr3）中，增殖细胞的基因（如DOFs和ERF114）被强烈转录。尽管维管细胞的状态相对稳定，但形成层细胞簇的组成在脱黄化过程中发生了巨大变化。黑暗条件下Pr2的表达占主导，光照后Pr1比例增加，光照1天后Pr3占主要位置。

      维管细胞的发育轨迹揭示了从形成层细胞出发的两个不同的发育方向：第一个方向是向木质部细胞发育，另一个方向是向韧皮部细胞发育。研究还发现光信号抑制了木质部发育相关基因的表达，例如TED6和TED7（参与次生细胞壁合成的基因）。而韧皮部发育相关基因的表达，例如APL基因则受到光信号的诱导。综上，光信号通过调控形成层细胞的分裂和分化，平衡了木质部和韧皮部的发育。这种调控机制使得植物能够根据光照条件优化其水分和养分运输系统，从而更好地适应环境变化。

2. Nature Communication | 植物肉和细胞培养肉的生产方法综述，生物3D打印可助力生产

Rubio, N.R., Xiang, N. & Kaplan, D.L. Plant-based and cell-based approaches to meat production. Nat Commun 11, 6276 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-20061-y

      发达国家因农业技术进步和畜牧业集约化，肉类成本效益高、产量大且易获取，但密集生产对公共卫生、环境和动物福利有不利影响。学术界和工业界正致力于改善植物性肉感官特性，并探索细胞农业方法生产肉类替代品。

      全球肉类和鱼类消费因人口增长、经济发展和城市化持续激增，中等收入国家是增长主力，高收入国家消费相对稳定或减少，这与收入和肉类消费的 “倒 U 形” 趋势一致。

      当前畜牧业生产带来诸多问题，如与人类健康问题相关，加剧环境退化，存在动物福利问题等。而常规缓解技术之外，可能需更具变革性的方法。​

      植物基肉类（PBM）和细胞基肉类（CBM）可从非动物来源生产食物，新型 PBM 已商业化，CBM 也在发展。虽有证据显示其相比动物肉有优势，但全面评估其对人类健康和环境的影响很重要，产品广泛采用还需消费者获得口味、成本和便利性等直接利益。​

3. Methods in Molecular Biology | 可诱导多能性悬浮细胞培养物（iPSCs）在植物细胞定向分化研究中的应用

Ménard, D., Serk, H., Decou, R., Pesquet, E. (2024). Inducible Pluripotent Suspension Cell Cultures (iPSCs) to Study Plant Cell Differentiation. In: Agusti, J. (eds) Xylem. Methods in Molecular Biology, vol 2722. Humana, New York, NY. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-3477-6_13

      同步、按需诱导特定植物细胞分化的悬浮培养体系，能规避组织微环境干扰，精确解析单一细胞谱系发育轨迹，还可大规模获取特定阶段同质化细胞群，木质部导管分子（TEs）分化调控是其代表性研究模型。

      本研究聚焦拟南芥诱导型多能性悬浮细胞系（iPSCs），阐述其构建策略及在按需分化中的应用。通过优化标准化培养条件维持细胞多能性，设计光周期、碳源梯度、植物激素配比等理化因子组合的分化诱导模块，利用细胞形态计量学、代谢组动态追踪、细胞壁荧光标记等多模态技术监测分化进程，并建立终末分化细胞功能特性的定量表征体系，实现导管分子、叶肉细胞等特异细胞类型的定向诱导。  

      该技术体系构建了涵盖分化时序调控、进程监测、特性修饰的全链条研究方法，为植物细胞命运可塑性研究提供可操控、可扩展的标准化平台，在细胞类型特异性代谢工程与植物再生领域具有重要应用价值。

4. 以色列生物制药公司Protalix BioTherapeutics——利用植物悬浮细胞生产药用蛋白

Rubio, N.R., Xiang, N. & Kaplan, D.L. Plant-based and cell-based approaches to meat production. Nat Commun 11, 6276 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-20061-y

      Protalix BioTherapeutics 1993 年成立于以色列，是首家通过 FDA 批准利用植物细胞悬浮表达系统生产蛋白质的公司，专注重组治疗蛋白开发与商业化。其依托 ProCellEx® 蛋白表达系统，成功开发用于戈谢病治疗的首个商业化药物 Elelyso®，并在遗传性疾病、呼吸适应症等多个医药细分领域持续推进新型药物研发，聚焦市场空间大、需求明确的适应症，基于已知生物作用机制及平台优势，开发疗效优于现有药物的专有重组蛋白。

      ProCellEx® 技术平台具有三大核心创新：一是采用胡萝卜细胞悬浮培养技术，通过农杆菌介导实现基因稳定表达，利用一次性生物反应器灵活扩产，降低生产门槛与成本；二是利用植物细胞糖基化特性优化蛋白结构，结合化学修饰延长半衰期、降低免疫原性，且重组蛋白分泌表达简化纯化流程，提升生产效率与安全性；三是具备模块化与可扩展性，可快速实现从实验室到商业化生产的转化，符合多国监管标准，如 Elelyso™ 生产设施年产能达数吨级并通过 FDA 认证。​

5.​Galy细胞棉花技术：颠覆传统种植的工业化路径

     美国初创公司Galy通过​​细胞农业技术​​颠覆传统棉花产业，其核心产品“细胞棉花”（Literally Cotton）在实验室中利用植物干细胞定向分化技术直接培育棉纤维，绕过了传统种植所需的土壤、农药和杀虫剂。该技术流程分为三阶段：首先从温室种植的棉花植株中提取干细胞，随后在含糖分的营养液中大规模扩增细胞，最后通过基因调控（激活纤维合成基因、抑制植株发育基因）诱导干细胞分化为纯棉纤维。整个过程仅需​​18天​​，效率较传统种植（180天）提升​​10倍​​，且资源消耗大幅降低——用水量减少99%、占地面积减少97%、二氧化碳排放减少77%。  Galy的技术已获显著商业化进展：2023年与日本医疗企业Suzuran Medical签订​​10年5000万美元​​采购协议，供应医用级纯度的细胞棉花用于纱布、化妆棉等产品。快时尚巨头H&M和Zara母公司Inditex也参与其B轮融资，显示出服装领域的应用潜力。目前公司累计融资达​​6500万美元​​，领投方包括比尔·盖茨旗下的突破能源基金（BEV），资金将用于技术优化及拓展至可可、咖啡等作物的细胞培育。 尽管纤维长度仍需改进以适应纺织需求，但Galy的“细胞农业平台”已展现气候韧性价值：全球棉花种植年耗农药占总量16%、碳排放达2.2亿吨，而实验室生产可规避非法砍伐、土地侵占等传统农业问题，增强供应链稳定性。未来，该技术或成为应对极端气候冲击的关键方案，推动农业向可持续模式转型。