Два разных вида жировой ткани: слева — зрелые человеческие жировые клетки, выращенные в чашке Петри (зеленые — капельки жира); справа — участок жировой ткани мыши с кровеносным сосудом посередине (красный круг), окруженный «Aregs» (показаны стрелками) — впервые открытыми клетками, способными подавлять адипогенез.

Жировые клетки, или адипоциты, находятся в центре баланса обмена веществ и питания. Адипогенез связан с ожирением и проблемами со здоровьем, такими как болезни сердечно-сосудистой системы и сахарный диабет 2 типа.

Однако оказалось крайне сложно установить родство и молекулярные свойства предшественников адипоцитов. Связано это с тем, что по соседству с клетками крови и адипоцитами жировая ткань содержит большое количество стромальных клеток, которые трудно дифференцировать, используя традиционные подходы изучения, такие как генетическая маркировка.

В новом исследовании ученые из лаборатории Барта Депланке (Bart Deplancke) Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и из лаборатории Кристиана Вольфрума (Christian Wolfrum’s lab at ETHZ) и Фонда швейцарских стволовых клеток (Swiss Stem Cell Foundation) во главе с Джанни Сольдати (Gianni Soldati) использовали технологию высокого разрешения, называемую «транскриптомика одиночных клеток» («single cell transcriptomics»), чтобы описать различные типы стромальных клеток, которые находятся в жировой клетчатке.

Этот метод позволяет получить краткую характеристику каждого гена, эксперессируемого клеткой одновременно для тысяч клеток. Поскольку клетки одной и той же субпопуляции имеют сходные профили экспрессии генов, полученные данные могут быть использованы для группировки клеток в соответствии с их молекулярной схожестью.

Используя этот подход, ученые сначала идентифицировали несколько субпопуляций стромальных клеток жировой ткани мышей, затем изолировали эти субпопуляции и изучили поведение этих клеток. Неожиданно было обнаружено, что одна из субпопуляций не только не дифференцируется в адипоциты, но и активно подавляет адипогенез других клеток-предшественников адипоцитов через секреторный механизм. Исследователи назвали эту новую субпопуляцию «Aregs» (клетки, регулирующие адипогенез, «adipogenesis-regulatory cells»).

После этого ученые исследовали жировую ткань человека, где обнаружили аналогичную популяцию клеток, подавляющих адипогенез. Эти находки дают надежду, что «Aregs» или их механизм действия могут быть использованы для изменения пластичности жировой ткани. В конечном итоге это может улучшить нашу способность контролировать ожирение и чувствительность к инсулину, что отразится на лечении метаболических заболеваний, включая сахарный диабет 2 типа.

«Наша работа показывает, что существует еще много типов клеток человека, которые ждут открытия», — говорит Кристиан Вольфрум. «Некоторые из них могут быть очень важны для медицины, как “Aregs”, которые мы обнаружили в этом исследовании».

«Контроль образования жировых клеток не только важен для улучшения обмена веществ», — говорит Барт Депланке. «Это также может быть важно для замедления старения, поскольку некоторые ткани, такие как костный мозг и мышцы, на протяжении жизни накапливают жировые клетки, что отрицательно влияет на их функцию. Таким образом, наше открытие имеет огромное значение для медицины и биологии, и нам не терпится узнать больше об этих интересных клетках».