科学网—震荡弱电磁场驱动基因表达《细胞》
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2026-5-16 06:30
| 系统分类: 海外观察
本研究发表于 2026 年 Cell ，成功构建了 极低频电磁场 (ELF-EMF) 可诱导的体内基因开关 Ei 系统 ，确定 Cyb5b 为电磁场核心感应分子，ELF-EMF（ 60 Hz、2.0 mT ）通过激活 Cyb5b - 电压门控钙通道 - 钙节律振荡 - Sp7 信号轴，特异性启动 Lgr4 启动子下游基因；该系统具备 无创、组织深度穿透、时空精准可控、可逆激活 优势，已在小鼠模型实现 体内部分重编程抗衰老、阿尔茨海默病病理建模、抑郁症神经递质调控 三大核心应用，且长期 ELF-EMF 暴露 生物安全性良好 ，为电磁场生物医学、基因治疗、再生医学提供全新平台。
一项近日发表在 Cell的工作发现 ， 主要定位在线粒体外膜的血红素蛋白质 -Cyb5b可以响应(潜在直接感应)周期震荡的电磁场（2.0mT；60Hz）引导产生震荡的钙信号，进而活化特异的启动子驱动基因表达[1]。
作者们进一步利用这种电磁场驱动的基因表达系统在小鼠实现了在体的时空基因表达操纵，并调节其衰老、 AD以及抑郁等表型[1]。Cyb5b响应震荡的电磁场引导产生震荡的钙信号（成纤维细胞）[1]。震荡的电磁场特异地驱动基因表达（成纤维细胞）[1]。电磁场驱动的基因表达系统在体驱动基因表达（小鼠）[1]。
该项工作的通讯作者是韩国 Dongguk University Jongpil Kim；2026年4月14日在线发表在Cell[1]。
Comment(s)：挺意外2.0mT的磁场就有这么明显的影响，期待后续机制。将来结合这种sensor系统的工程化改造有望“正交”“多通道”地在体时空调节基因表达，甚至神经活动[2], [3]。
参考文献：
[1] J. Kim et al., “Electromagnetic field-inducible in vivo gene switch for remote spatiotemporal control of gene expression,” Cell, Apr. 2026, doi: 10.1016/j.cell.2026.03.029.
[2] H. Y. Koh et al., “AI-driven protein design,” Nat. Rev. Bioeng., vol. 3, no. 12, pp. 1034–1056, 2025, doi: 10.1038/s44222-025-00349-8.
[3] [3] A. A. Latypova, A. V Yaremenko, N. A. Pechnikova, A. S. Minin, and I. V Zubarev, “Magnetogenetics as a promising tool for controlling cellular signaling pathways,” J. Nanobiotechnology, vol. 22, no. 1, p. 327, 2024.
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