Isolamento e la differenziazione di cellule stromali vascolari alle celle Beige / Brite
Summary
Primarie preadipociti bianchi isolati dal tessuto adiposo bianco nei topi possono essere differenziate in cellule del beige / brite. Presentato qui è un sistema affidabile modello cellulare per studiare la regolazione molecolare della "doratura" di grasso bianco.
Abstract
Adipociti bruni hanno la capacità di disaccoppiare la catena respiratoria nei mitocondri e dissipare l'energia chimica sotto forma di calore. Sviluppo di adipociti bruni UCP1-positive nei tessuti adiposi bianchi (cosiddetta cellule beige o brite) è altamente indotta da una varietà di stimoli ambientali come esposizione cronica freddo o da agonisti PPARy, quindi, questo tipo di cella ha un potenziale come un obiettivo terapeutico trattamento dell'obesità. Sebbene la maggior parte delle linee degli adipociti immortalizzate non può ricapitolare il processo di "doratura" di grasso bianco nella cultura, adipociti primari isolati da stromale frazione vascolare nel tessuto sottocutaneo adiposo bianco (WAT) forniscono un sistema affidabile cellulare per studiare il controllo molecolare di beige / brite lo sviluppo delle cellule . Qui si descrive un protocollo per l'isolamento efficace preadipociti primarie e per indurre la differenziazione di cellule beige / brite in coltura. L'effetto di doratura può essere valutata mediante l'espressione di grasso bruno-selettivo marchioERS come UCP1.
Introduction
L'obesità è in aumento in tutto il mondo in modo drammatico ed è ora considerato una delle preoccupazioni più gravi per la salute pubblica 1. Questa condizione si riferisce ad un squilibrio in relazione al consumo di energia spesa e risultati in eccesso di energia memorizzata come lipidi nel tessuto adiposo bianco (WAT). WAT allargata è associata con un aumento di massa corporea e il peso, mentre il tessuto adiposo bruno ha la capacità di dissipare l'energia in eccesso per produrre calore. Quindi BAT può funzionare sia come protezione contro freddo e l'obesità 2,3. Questo si ottiene disaccoppiamento del trasporto di elettroni nei mitocondri di disaccoppiamento della proteina 1 (UCP1). Questa proteina è considerato un marchio di garanzia per nonshivering termogenesi nel BAT 3. Diversi studi negli ultimi anni hanno rivelato che gli esseri umani adulti hanno 4-8 BAT funzionale e, di conseguenza, la manipolazione delle BAT negli esseri umani può essere un possibile intervento terapeutico nella lotta contro l'obesità e le malattie correlate.
jove_content "prove> corrente indica che due tipi di adipociti bruni esistono in roditori," classico "o" pre-esistente "grasso bruno si sviluppa durante la fase prenatale e forma dedicati depositi adiposi marroni in regione interscapolare e di altri tessuti periferici D'altra parte. , una forma "inducibile" di grasso bruno (così chiamate cellule brite o beige) si sviluppa durante la fase post-natale e appare intervallati nel tessuto adiposo bianco. I due tipi di adipociti bruni sono separati da diverse origini dello sviluppo. Mentre il pre-esistente adipociti bruni derivano da myoblastsic-come Myf5 precursori, i brite / beige cellule inducibili intervallati in WAT nascono da una non-Myf5 lignaggio 9,10. Inoltre, percorsi di regolamentazione di questo tipo di cellule è probabile che sia diverso da quello Myf5 derivato marrone adipociti 11. Lo sviluppo delle cellule beige (cioè "doratura" di grasso bianco) può essere attivato in risposta a esposizione cronica a freddo eβ3-adrenergici agonisti o agonisti PPARy negli adulti 12-14. Le cellule beige / brite sono suscettibili di essere un bersaglio terapeutico promettente per la manipolazione di bilancio energetico complessivo e può potenzialmente diventare parte del trattamento dell'obesità, di conseguenza, è importante capire precisi meccanismi molecolari e vie di segnalazione da stimoli ambientali che controllano lo sviluppo del beige cellule.Per comprendere il controllo molecolare della doratura di grasso bianco, esperimenti in vitro sono più adatti come differenziazione dei preadipociti avviene piuttosto asincrono ed è difficile rilevare le cellule in situ 15. Sebbene studi sullo sviluppo adipociti sono state finora eseguite principalmente su linee cellulari quali 3T3-L1, 3T3-F442A o HIB1, queste linee cellulari sembrano non firma molecolare delle cellule beige. D'altra parte, adipociti primari isolati da sottocutaneo WAT hanno più probabilità di ricapitolare i process di doratura di grasso bianco in modo cellula autonoma. Qui forniamo un protocollo per un efficace isolamento della frazione stromale-vascolare da tessuti adiposi e per indurre l'imbrunimento del grasso bianco in risposta ad agonisti PPARy. Rosiglitazone ha dimostrato di essere un mediatore particolarmente efficace di doratura in queste cellule. Come suggerito in precedenza 16, questo sistema cellulare può essere utilizzato per servire un sistema cellulare affidabile per studiare lo sviluppo delle cellule beige / brite.
Protocol
Representative Results
Discussion
Qui vi presentiamo un sistema affidabile cellulare per studiare lo sviluppo di cellule beige / brite in colture primarie adipociti nei topi. Rispetto a diverse linee cellulari immortalizzate disponibili, questo sistema è suscettibile di offrire maggiore rilevanza alla doratura di grasso bianco in vivo.
Anche se lo studio di questi adipociti primari offre alcuni vantaggi, esistono anche alcune limitazioni e preoccupazioni che sono importanti da considerare. Primo, questo sistema è …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringraziamo Haruya Ohno, Kosaku Shinoda, Louis Sharp, Emi Tomoda, e Lauren Ruiz per la discussione, assistenza tecnica e assistenza editoriale sul manoscritto. Questo lavoro è stato supportato anche da finanziamenti del NIH (DK087853), dal Programma per la Ricerca Biomedica e dal Breakthrough Asubio Pharm Inc. per SKULA stato sostenuto da una SHARE borse di dottorato di ricerca presso l'Università di Copenhagen e l'Unione europea del 7 ° PQ progetto Diabat (HEALTH-F2 -2.011-278373) di Lise Madsen e Karsten Kristiansen. Riconosciamo inoltre il centro DERC sovvenzione (NIH DK063720 P30).
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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