核糖体显神通！诱导鸡肌细胞 “变身” 又产生长因子，为低成本培养肉铺路

核糖体掺入可诱导哺乳动物细胞转分化的现象已被证实，但在非哺乳动物细胞中的普适性尚不明确。来自日本九州大学的 Shota Inoue 团队在《Journal of Developmental Biology》(2025, 13:19)发表研究，首次发现大肠杆菌来源的核糖体掺入鸡原代肌细胞(CMCs)后，可形成多能样细胞簇(RICs-CMC)，并能转分化为脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞;其培养上清液因富含生长因子(如 PDGFB、FGF10)可显著促进 CMCs 增殖。该研究证实核糖体诱导转分化的跨物种普适性，结合 “CulNet 系统”(模拟器官互作的培养体系)，为降低培养肉生产成本、提升 scalability 提供了新策略，推动可持续蛋白生产技术发展。

本研究旨在探究核糖体掺入对非哺乳动物细胞(鸡原代肌细胞，CMCs)的作用及机制，评估其在培养肉生产中的应用潜力。方法包括：从鸡 thigh 肌肉分离 CMCs，掺入大肠杆菌来源的 His 标签核糖体，观察细胞簇(RICs-CMC)形成;通过碱性磷酸酶(AP)染色验证多能性，诱导分化实验检测转分化能力(脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞);收集 RICs-CMC 上清液，评估其对 CMCs 增殖的影响;通过 RNA-seq 分析生长因子相关基因表达。结果显示，核糖体掺入可诱导 CMCs 形成多能样细胞簇，上清液含高表达生长因子，显著促进增殖，为培养肉生产提供了低成本解决方案。

研究背景

传统畜牧业面临环境污染(如甲烷排放)、资源消耗大等问题，培养肉作为替代方案因依赖昂贵生长因子、成本高而难以普及。此前研究发现，核糖体掺入哺乳动物细胞(如人真皮成纤维细胞)可诱导其转分化为多能细胞，但在非哺乳动物细胞中尚未验证。

本研究聚焦鸡原代肌细胞(CMCs)，因其是培养鸡肉的核心细胞来源，探究核糖体是否能诱导其转分化并分泌生长因子，以减少对外部生长因子的依赖，降低培养肉成本。同时，结合 “IntegriCulture” 公司的 “CulNet 系统”(模拟体内器官互作的循环培养体系)，旨在构建自维持培养环境，推动培养肉产业化。

实验结果

图 1：核糖体诱导鸡原代肌细胞形成多能样细胞簇

该图展示核糖体掺入 CMCs 的实验设计与结果：(A)示意图展示核糖体掺入流程：CMCs 经胰酶处理后，与 40μg His 标签核糖体共培养，调整细胞浓度至 1×10⁵个 / 孔;(B)1 天后观察到明显的细胞簇(RICs-CMC)形成，对照组无此现象，比例尺 300μm;(C)6 天后 AP 染色呈阳性，表明细胞簇具有多能性特征，比例尺 50μm;(D)免疫细胞化学显示，抗 His 标签抗体标记的核糖体蛋白 L12 不仅定位于细胞质，还存在于细胞核，证实核糖体成功掺入细胞内，比例尺 10μm。

图 2：RICs-CMC 可转分化为多种中胚层谱系细胞

该图验证 RICs-CMC 的转分化能力：收集 11 天后的 RICs-CMC，分别接种于脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞分化培养基中，培养 14 天(脂肪细胞)或 21 天(成骨细胞、软骨细胞)后染色。结果显示：脂肪细胞经 Oil Red O 染色呈红色(脂滴阳性)，成骨细胞经 Alizarin Red S 染色呈红色(矿化结节阳性)，软骨细胞经 Alcian Blue 染色呈蓝色(糖胺聚糖阳性)，表明 RICs-CMC 可分化为中胚层来源的多种细胞类型。

图 3：RICs-CMC 上清液显著促进鸡原代肌细胞增殖

该图评估 RICs-CMC 分泌产物的作用：(A)示意图展示实验设计：核糖体掺入 CMCs 后培养 1 周，收集上清液(CMCs-Ribo-Sp)，与无核糖体的 CMCs 上清液(CMCs-Sp)、无血清 DMEM 对比，培养新鲜 CMCs;(B)光学显微镜显示，CMCs-Ribo-Sp 组细胞密度显著高于其他组，比例尺 500μm;(C)细胞计数结果：第 5 天时，CMCs-Ribo-Sp 组细胞数约为 CMCs-Sp 组的 1.5 倍、DMEM 组的 3 倍(p<0.001)，证实 RICs-CMC 上清液含增殖促进因子。

图 4：RNA-seq 揭示 RICs-CMC 高表达生长因子相关基因

该图展示转录组分析结果：(A)差异表达基因(DEGs)分析显示，RICs-CMC 中 5 个生长因子基因(PDGFB、FGF10、NGF、FGF16、IGF2)显著上调(Log2 折叠变化 > 1，Log10 padj>5);(B)TPM 校正后表达量显示，这些基因在 RICs-CMC 中的表达量为对照组的 2-7 倍，提示其可能通过分泌这些因子促进增殖。

研究结论

核糖体掺入鸡原代肌细胞(CMCs)可形成多能样细胞簇(RICs-CMC)，其能转分化为脂肪细胞、成骨细胞和软骨细胞，并分泌 PDGFB、FGF10 等生长因子，显著促进 CMCs 增殖。该发现证实核糖体诱导转分化的跨物种适用性，结合 CulNet 系统有望构建低成本、自维持的培养肉生产体系，推动可持续蛋白生产技术发展。