L'isolement et la différenciation des cellules stromales vasculaires de cellules Beige / Brite
Summary
Préadipocytes primaires blanches isolées à partir de tissus adipeux blancs chez la souris peuvent être différenciées en cellules beige / brite. Présenté ici est un système modèle cellulaire fiable pour étudier la régulation moléculaire de "brunissement" de graisse blanche.
Abstract
Adipocytes bruns ont la possibilité de découpler la chaîne respiratoire dans les mitochondries et dissiper l'énergie chimique sous forme de chaleur. Développement d'UCP1-positifs adipocytes bruns dans les tissus adipeux blancs (que l'on appelle les cellules beige ou brite) est fortement induite par une variété de facteurs environnementaux tels que l'exposition au froid ou chronique par des agonistes PPARy, par conséquent, ce type de cellule a un potentiel en tant que cible thérapeutique pour traitement de l'obésité. Bien que la plupart des lignes adipocytes immortalisés ne peut pas résumer le processus de «brunissement» de la graisse blanche dans la culture, les adipocytes primaires isolés de la fraction vasculaire du stroma dans le tissu sous-cutané adipeux blanc (WAT) fournir un système fiable cellulaire pour étudier le contrôle moléculaire du développement des cellules beige / brite . Nous décrivons ici un protocole pour une isolation efficace des pré-adipocytes primaires et pour induire la différenciation des cellules beige / brite en culture. L'effet de brunissement peut être évaluée par l'expression de la graisse brune sélective marqueteurs tels que UCP1.
Introduction
L'obésité est dramatiquement dans le monde augmente et est maintenant considéré comme l'un des problèmes les plus graves pour la santé publique 1. Cette condition est liée à un déséquilibre par rapport à l'apport énergétique de dépenses et les résultats de l'excès d'énergie stockée sous forme de lipides dans le tissu adipeux blanc (WAT). WAT élargie est associée à une augmentation de masse corporelle et de poids, tandis que le tissu adipeux brun est capable de dissiper l'énergie en excès pour produire de la chaleur. Ainsi BAT peut fonctionner comme une protection contre le froid et l'obésité 2,3. Ceci est réalisé par le découplage du transport des électrons dans les mitochondries par la protéine découplante 1 (UCP1). Cette protéine est considérée comme une caractéristique de thermogenèse sans frisson dans la MTD 3. Plusieurs études de ces dernières années ont révélé que les humains adultes ont fonctionnel 4-8 BAT et, par conséquent, la manipulation des MTD chez l'homme peut être une intervention thérapeutique potentielle dans la lutte contre l'obésité et ses maladies associées.
jove_content «preuves> actuelles indiquent que les deux types d'adipocytes bruns existent chez les rongeurs;« classique »ou« pré-existant "graisse brune se développe pendant la période prénatale et forme dédiée dépôts adipeux brun dans la région inter-scapulaire et d'autres tissus périphériques D'autre part. , un "inductible" sous forme de graisse brune (que l'on appelle les cellules brite ou beige) se développe pendant la phase post-natale et semble intercalées dans les tissus adipeux blancs. Les deux types d'adipocytes bruns sont également séparés par différentes origines développementales. Alors que la pré-existant adipocytes bruns proviennent de myoblastsic-Myf5 comme précurseurs, les inductibles brite / beige cellules intercalées dans WAT proviennent d'une lignée non Myf5 9,10. Par ailleurs, les voies de régulation de ce type de cellule est susceptible d'être différente de la brune Myf5 dérivé adipocytes 11. Le développement des cellules beiges (ie "brunissement" de la graisse blanche) peuvent être activés en réponse à l'exposition au froid chronique et àβ3-adrénergiques agonistes ou agonistes PPARy chez les adultes 12-14. Les cellules beige / brite sont susceptibles d'être une cible thérapeutique prometteuse pour la manipulation de la balance énergétique globale et peut potentiellement faire partie du traitement de l'obésité; par conséquent, il est important de comprendre les mécanismes moléculaires précis et voies de signalisation par laquelle des signaux environnementaux contrôlent le développement de beige cellules.Pour comprendre le contrôle moléculaire du brunissement de la graisse blanche, des expériences in vitro sont mieux adaptés comme la différenciation des pré-adipocytes se déroule plutôt de manière asynchrone et il est difficile de détecter les cellules dans 15 situ. Bien que les études sur le développement des adipocytes ont jusqu'ici été effectuées principalement sur des lignées cellulaires telles que les cellules 3T3-L1, 3T3-F442A ou Hib1, ces lignées cellulaires semblent manquer de la signature moléculaire des cellules beiges. D'autre part, les adipocytes primaires isolées à partir de WAT sous-cutanée sont les plus susceptibles de récapituler les process de brunissement de la graisse blanche dans une cellule autonome de la mode. Ici, nous fournissons un protocole pour une isolation efficace de la fraction stroma-vasculaire du tissu adipeux et pour induire le brunissement de la graisse blanche en réponse à des agonistes PPARy. La rosiglitazone a été montré pour être un médiateur particulièrement efficace de brunissement dans ces cellules. Comme suggéré précédemment 16, ce système cellulaire peut être utilisé pour servir un système cellulaire fiable pour étudier le développement des cellules beige / brite.
Protocol
Representative Results
Discussion
Nous présentons ici un système cellulaire fiable pour étudier le développement des cellules beige / brite dans les adipocytes en culture primaire chez la souris. Par rapport à plusieurs lignées cellulaires immortalisées disponibles, ce système est susceptible d'offrir une importance accrue au brunissement de la graisse blanche in vivo.
Même si l'étude de ces adipocytes primaires offre certains avantages, il existe aussi quelques limitations et les préoccupations q…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions Haruya Ohno, Kosaku Shinoda, Louis Sharp, Emi Tomoda, et Lauren Ruiz de discussion, une aide technique et aide à la rédaction du manuscrit. Ce travail a été soutenu par des subventions du NIH (DK087853), du Programme de recherche biomédicale et percée de Asubio Pharm Inc SKULA a été pris en charge par un ACTIONS bourses de doctorat de l'Université de Copenhague et l'UE projet FP7 Diabat (SANTÉ-F2 -2011 à 278373) à Lise Madsen et Karsten Kristiansen. Nous reconnaissons aussi le centre DERC subvention (NIH P30 DK063720).
Materials
| Reagent | |||
| Collaginase D | Roche | 11088874103 | |
| Dispase II | Roche | 04942078001 | |
| CaCl2 | |||
| DMEM medium | Fisher | 10017-CV | With 2,5 g/l glucose & L-glutamine without sodium pyruvate |
| Insulin | |||
| T3 (3,3′,5-Triiodo-L-thyronine) | Sigma | T-2877 | |
| Indomethacin | Sigma | I-7378 | |
| Dexamethasone | Sigma | D-1756 | |
| IBMX | Sigma | I-5879 | |
| Rosiglitazone | Sigma | R-2408 | |
| Equipment | |||
| Collagen coated dishes | BD | 354450 | 10 cm plates |
| 70 μm filter | BD Falcon | 352350 | Cell strainer,70 μm nylon 1/ea |
References
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