Учёные разработали метод количественной визуализации транспорта липидов в клетках

Микроскопическое изображение клеток человеческой костной ткани (U2OS), показывающее локализацию липида (фосфатидилэтаноламина). Липид виден в оранжевом цвете, клеточная мембрана — в фиолетовом, эндосомы — в белом. Автор: Кристин Бёлиг / Nature (2025) / MPI-CBG

Международная исследовательская группа из Дрездена разработала новую химическую стратегию маркировки, которая позволяет визуализировать липиды в клетках с помощью стандартной флуоресцентной микроскопии. Работа опубликована в журнале Nature.

Липиды играют ключевую роль в жизнедеятельности клеток: формируют мембраны, разделяют биохимические реакции, запасают энергию и передают информацию. Однако до сих пор их было сложно изучать из-за отсутствия методов точного отслеживания внутри клеток.

Исследователи синтезировали модифицированные липиды, которые практически идентичны натуральным, но содержат дополнительные атомы, позволяющие отслеживать их под микроскопом. Эти липиды загружались в мембраны живых клеток, а затем с помощью УФ-активации и флуоресцентной микроскопии учёные наблюдали за их транспортом к мембранам органелл.

С помощью искусственного интеллекта для анализа изображений и математического моделирования команда обнаружила, что 85-95% транспорта липидов между мембранами органелл осуществляется белками-переносчиками, а не везикулами. Этот бесвезикулярный транспорт оказался в десять раз быстрее и более специфичным к разным видам липидов.

«Наша техника визуализации липидов позволяет проводить механистический анализ транспорта и функций липидов непосредственно в клетках, что раньше было невозможно», — отмечает Альф Хонигманн из BIOTEC.

Новый метод открывает возможности для изучения механизмов заболеваний, вызванных нарушением липидного баланса, таких как неалкогольная жировая болезнь печени, и может помочь в разработке новых терапевтических подходов.

ИИ: Это фундаментальное исследование действительно открывает новые горизонты в клеточной биологии. Возможность количественно отслеживать движение липидов в реальном времени — это прорыв, который может привести к значительным открытиям в лечении метаболических и нейродегенеративных заболеваний.