Жир — ключевой элемент вкуса: он переносит аромат, придаёт мясу сочность и служит источником энергии. По мере того как компании стремятся создать «культивируемое мясо» — мясо, выращенное из клеток, а не животных — им также нужны правдоподобные жировые компоненты для бургеров, колбас и гибридных растительно-живых продуктов. Но производство жира из клеток по-прежнему медленное и неэффективное. В этом исследовании поставлен простой прикладной вопрос: можно ли заранее отобрать редкие клетки, которые действительно хорошо превращаются в жир, чтобы сделать выращивание культивируемого жира быстрее, дешевле и проще для масштабирования?
Скрытые специалисты в смешанной популяции клеток
Сегодня для получения жира в лаборатории учёные обычно начинают с мезенхимальных стволовых/стромальных клеток (MSC), выделенных из жировой ткани животных. Эти клетки прикрепляются к пластиковым чашкам и размножаются, но представляют собой смешанную популяцию. Лишь меньшинство действительно являются «предадипоцитами» — клетками, уже предрасположенными стать жировыми. Большинство остальных менее специализированы или идут по другим путям дифференцировки, что приводит к потере времени, пространства и питательных веществ в биореакторах. Исследователи искали простой маркер на поверхности клетки — нечто на её мембране, что надёжно отмечало бы истинных предшественников жира у крупного рогатого скота, ключевого вида для будущих продуктов в стиле говядины.
Клонирование клеток, чтобы найти лучших производителей жира Figure 1.
Команда начала с изоляции MSC из жира молодых телят, затем сортировала их по одному и выращивала сотни индивидуальных клонов. Каждый клон тестировали на способность многократно превращаться в жировые клетки при соответствующем наборе сигнальных факторов. Лишь около одной из пяти клонов давали заметные масляные капли, и ещё меньшая доля делала это последовательно с течением времени. Высокопродуктивные «адипогенные» клоны, как правило, росли медленнее и состояли из более крупных, уплощённых клеток по сравнению с неадипогенными клонами, что указывало на их большую специализацию и меньшую «стволовость».
Чтение активности генов, чтобы обнаружить надёжный маркер
Далее учёные сравнили активность генов в лучших клонов, формирующих жир, и в тех, которые этого не делали, с помощью секвенирования РНК. Тысячи генов различались между группами, включая многие известные регуляторы жировой дифференцировки. Среди генов, кодирующих распознаваемые белки на поверхности клетки, особо выделился один: CD13. Несколько других кандидатных маркеров показывали либо менее выраженные различия, либо встречались на очень небольшом числе клеток. Когда команда измеряла эти белки в массовых культурах MSC методом проточной цитометрии, CD13 присутствовал на существенной доле клеток, в то время как другие кандидаты были почти отсутствующими. Такое сочетание — сильная связь с потенциалом к образованию жира и умеренная распространённость — сделало CD13 перспективным маркером для сортировки.
Отделение клеток, готовых к жиру, от остальных Figure 2.
С помощью флюоресцентно-активированной сортировки клеток (FACS) исследователи разделили MSC на CD13-позитивную и CD13-негативную фракции. CD13-положительные клетки были крупнее, росли медленнее и демонстрировали более высокий уровень ключевых генов, контролирующих жировую программу, но сохраняли способность также превращаться в кость или хрящ — то есть они были «линейно подготовленными», а не полностью зафиксированными в одном направлении. При стимулировании обеих фракций к адипогенезу различия оказались впечатляющими: CD13-положительные клетки давали значительно больше зрелых жировых клеток — в среднем более чем в десять раз больше, чем CD13-негативная группа, и примерно в три раза больше, чем несортированная исходная популяция. В лучшем случае от конкретного животного до 80% клеток в CD13-положительной фракции становились адипоцитами.
От открытия маркера к практическому культивируемому жиру
Для неспециалистов ключевая идея такова: CD13 действует как практичный ярлык, позволяющий отобрать клетки, готовые к образованию жира, из смешанной культуры бовинных стволовых клеток. С использованием этого одного маркера производители могли бы запускать культуры с гораздо более высокой долей клеток, эффективно формирующих жир, что делает культивируемый жир более предсказуемым и простым в масштабировании. Исследование также подчёркивает, что исходный донор животного всё ещё имеет значение — у некоторых животных получаются клетки с лучшими характеристиками, чем у других — и что необходимы дальнейшие работы, чтобы перевести сортировку на основе FACS в промышленные дружественные методы. Тем не менее CD13 теперь служит достоверным, экспериментально подтверждённым ориентиром для предадипоцитов крупного рогатого скота, приближая реалистичную, не требующую животных говяжью жировую составляющую на шаг ближе к реальности.
Цитирование: Lee, S., Thrower, T., Riley, S.E. et al. CD13 is a bona-fide marker of bovine pre-adipocytes with potential in cultivated fat applications.
npj Sci Food10, 61 (2026). https://doi.org/10.1038/s41538-026-00711-z
Ключевые слова: культивируемый жир, стволовые клетки крупного рогатого скота, предадипоциты, маркеры на поверхности клеток, CD13
