Isolement de noyaux à partir de tissu adipeux intermusculaire humain et séquençage d’ARN à noyaux uniques en aval

Line O. Elingaard-Larsen; Katie L. Whytock; Adeline Divoux; Meghan Hopf; Erin E. Kershaw; Jamie N. Justice; Bret H. Goodpaster; Nancy E. Lane; Lauren M. Sparks

doi:10.3791/66784

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Article de méthode

Isolement de noyaux à partir de tissu adipeux intermusculaire humain et séquençage d’ARN à noyaux uniques en aval

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DOI :

10.3791/66784

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3 mai 2024

Line O. Elingaard-Larsen¹^,² , Katie L. Whytock¹ , Adeline Divoux¹ , Meghan Hopf¹ , Erin E. Kershaw³ , Jamie N. Justice⁴ , Bret H. Goodpaster¹ , Nancy E. Lane⁵ , Lauren M. Sparks¹

¹Translational Research Institute, AdventHealth, ²Steno Diabetes Center Copenhagen, ³Division of Endocrinology and Metabolism, University of Pittsburgh, ⁴Gerontology and Geriatric Medicine, Wake Forest University School of Medicine, ⁵Department of Internal Medicine - Rheumatology, Allergy, and Clinical Immunology, University of California Davis Health

Dans cet article

Résumé

La biologie du tissu adipeux intermusculaire (IMAT) est largement inexplorée en raison de l’accessibilité limitée des tissus humains. Ici, nous présentons un protocole détaillé pour l’isolement des noyaux et la préparation de banques d’IMAT humain congelé pour le séquençage de l’ARN à noyaux uniques afin d’identifier la composition cellulaire de ce dépôt adipeux unique.

Résumé

Le tissu adipeux intermusculaire (IMAT) est un dépôt adipeux relativement peu étudié situé entre les fibres musculaires. La teneur en IMAT augmente avec l’âge et l’IMC et est associée à des maladies dégénératives métaboliques et musculaires ; cependant, une compréhension des propriétés biologiques de l’IMAT et de son interaction avec les fibres musculaires environnantes fait cruellement défaut. Ces dernières années, le séquençage de l’ARN unicellulaire et nucléimétrique nous a fourni des atlas spécifiques au type cellulaire de plusieurs tissus humains. Cependant, la composition cellulaire de l’IMAT humaine reste largement inexplorée en raison des défis inhérents à son accessibilité à partir de la collecte de biopsies chez l’homme. En plus de la quantité limitée de tissus collectés, le traitement de l’IMAT humain est compliqué en raison de sa proximité avec les tissus musculaires squelettiques et les fascias. La nature chargée en lipides des adipocytes le rend incompatible avec l’isolement unicellulaire. Par conséquent, le séquençage de l’ARN à noyaux uniques est optimal pour obtenir une transcriptomique de haute dimension à une résolution cellulaire unique et offre le potentiel de découvrir la biologie de ce dépôt, y compris la composition cellulaire exacte de l’IMAT. Ici, nous présentons un protocole détaillé pour l’isolement des noyaux et la préparation de banques d’IMAT humain congelé pour le séquençage de l’ARN à noyaux uniques. Ce protocole permet le profilage de milliers de noyaux à l’aide d’une approche basée sur les gouttelettes, offrant ainsi la capacité de détecter des types de cellules rares et peu abondantes.

Introduction

Le tissu adipeux intermusculaire (IMAT) est un dépôt adipeux ectopique résidant entre et autour des fibres musculaires¹. Comme décrit en détail dans une étude récente de Goodpaster et al., l’IMAT peut être détecté à l’aide de la tomodensitométrie (TDM) à haute résolution et de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) (Figure 1A, B) et se trouve autour et dans les fibres musculaires de tout le corps¹. La quantité d’IMAT varie considérablement d’un individu à l’autre et est influencée par l’IMC, l’âge, le sexe, la race^{et la} sédentarité2,3,4.....