Principais pré-adipócitos brancos isolados de tecidos adiposos brancos em ratos podem ser diferenciadas em células bege / brite. Apresentado aqui é um sistema modelo celular fiável para estudar a regulação molecular de "escurecimento" da gordura branca.
Adipócitos marrons tem a capacidade de dissociar a cadeia respiratória nas mitocôndrias e dissipar a energia química na forma de calor. Desenvolvimento da UCP1-positivos adipócitos marrons em tecidos adiposos brancos (as chamadas células bege ou brite) é altamente induzida por uma variedade de estímulos ambientais, tais como a exposição ao frio ou crónica por agonistas PPARy, portanto, esse tipo de célula tem potencial como um alvo terapêutico para tratamento da obesidade. Embora a maioria das linhas de adipócitos imortalizados não pode recapitular o processo de "escurecimento" da gordura branca na cultura, os adipócitos primários isolados da fração vascular estromal no tecido adiposo subcutâneo branco (WAT) fornecer um sistema confiável celular para estudar o controle molecular de bege / brite desenvolvimento de células . Aqui descrevemos um protocolo para isolamento eficaz de pré-adipócitos primários e para a indução de diferenciação de células bege / brite em cultura. O efeito de escurecimento pode ser avaliada através da expressão de marca selectiva gordura marromers como UCP1.
A obesidade é dramaticamente mundial de aumento e agora é considerado uma das preocupações mais graves para a saúde pública 1. Esta condição está relacionada a um desequilíbrio em relação a ingestão de energia a despesa e resulta em excesso de energia armazenada como lípidos em tecido adiposo branco (WAT). WAT alargada está associada com aumento da massa corporal e do peso, enquanto que o tecido adiposo castanho tem a capacidade de dissipar o excesso de energia para produção de calor. Daí BAT pode funcionar como proteção contra o frio e obesidade 2,3. Isto é conseguido através do desacoplamento de transporte de electrões das mitocôndrias pela proteína desacopladora 1 (UCP1). Esta proteína é considerado um marco para a termogênese sem BAT em 3. Vários estudos nos últimos anos revelou que os seres humanos adultos têm funcional BAT 4-8 e, consequentemente, a manipulação da BAT em seres humanos pode ser uma intervenção potencial terapêutico na batalha contra a obesidade e suas doenças relacionadas.
jove_content "> evidência corrente indica que os dois tipos de adipócitos marrons existir em roedores;" clássica "ou" pré-existente "gordura marrom se desenvolve durante a fase pré-natal e forma depósitos de gordura marrom dedicados na região interescapular e outros tecidos periféricos Por outro lado. , um "induzível" forma de gordura marrom (assim chamadas células brite ou bege) desenvolve durante a fase pós-natal e aparece intercalada nos tecidos adiposos brancos. Os dois tipos de adipócitos marrons também são separadas por diferentes origens desenvolvimentistas. Enquanto a pré-existente adipócitos marrons surgem myoblastsic-like Myf5 precursores, os indutíveis brite / bege células intercaladas em WAT surgir a partir de uma linhagem não Myf5 9,10. Além disso, as vias de regulação deste tipo de células é susceptível de ser diferente do marrom Myf5 derivado 11. adipócitos O desenvolvimento das células (isto é, bege "escurecimento" branco de gordura) pode ser activado em resposta à exposição ao frio e à crónicaβ3-adrenérgicos agonistas ou agonistas PPARy em adultos 12-14. As células bege / brite são susceptíveis de constituir um alvo terapêutico promissor para a manipulação do equilíbrio energético geral e pode potencialmente tornar-se parte do tratamento da obesidade, portanto, é importante compreender os mecanismos moleculares precisos e caminhos de sinalização através dos quais estímulos ambientais controlam o desenvolvimento de cor bege células.Para compreender o controlo molecular do escurecimento de gordura branca, em experiências in vitro são os mais adequados como diferenciação de pré-adipócitos em vez ocorre de forma assíncrona, e é difícil de detectar as células em 15 situ. Embora os estudos sobre o desenvolvimento dos adipócitos têm até agora sido realizada principalmente em linhas de células, tais como células 3T3-L1, 3T3-F442A ou HIB1, estas linhas celulares parecem não ter a assinatura molecular de células de bege. Por outro lado, os adipócitos primários isolados de WAT subcutânea são mais susceptíveis de recapitular o process do escurecimento da gordura branca em uma forma de célula autônoma. Aqui nós fornecemos um protocolo para o isolamento eficaz da fracção do estroma vascular a partir de tecido adiposo e para induzir o escurecimento da gordura branca em resposta a agonistas de PPARy. Rosiglitazona foi demonstrado ser um mediador especialmente eficaz de escurecimento nessas células. Tal como anteriormente sugerido 16, este sistema celular pode ser utilizada para servir um sistema fiável celular para estudar o desenvolvimento de células bege / brite.
Aqui apresentamos um sistema confiável celular para estudar o desenvolvimento de células bege / brite em adipócitos primários cultivados em camundongos. Em comparação com várias linhas de células imortalizadas disponíveis, este sistema é susceptível de oferecer relevância melhorada para o escurecimento do branco gordura in vivo.
Mesmo que o estudo desses adipócitos primários oferece algumas vantagens, também existem algumas limitações e preocupações que são impor…
The authors have nothing to disclose.
Agradecemos Haruya Ohno, Kosaku Shinoda, Louis Sharp, Emi Tomoda, e Lauren Ruiz para discussão, ajuda técnica e assistência editorial no manuscrito. Este trabalho foi suportado por concessões do NIH (DK087853), do Programa de Pesquisa Biomédica e de ruptura de Asubio Pharm Inc. para SKULA foi apoiado por uma AÇÃO bolsas de doutoramento da Universidade de Copenhague e da UE FP7 projeto Diabat (SAÚDE-F2 -2.011-278373) Lise de Madsen e Kristiansen Karsten. Reconhecemos também o DERC centro de subvenção (NIH P30 DK063720).
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 |