לוקליזציה, זיהוי, וכריתה של בסיס מיון Murine שומן
Summary
בשל קשר דרסטי והשלילי בין השמנת יתר ומחלות רקע אחרים, מחקר על תפקיד השומן משחק במחלה ועל בריאות כללית היא מוצדקת. אנו מציגים פרוטוקול לבידוד והכריתה של מחסני שומן ומאפשרים לחקר השומן באמצעות באתר ובשיטות חוץ גופית.
Abstract
Obesity has increased dramatically in the last few decades and affects over one third of the adult US population. The economic effect of obesity in 2005 reached a staggering sum of $190.2 billion in direct medical costs alone. Obesity is a major risk factor for a wide host of diseases. Historically, little was known regarding adipose and its major and essential functions in the body. Brown and white adipose are the two main types of adipose but current literature has identified a new type of fat called brite or beige adipose. Research has shown that adipose depots have specific metabolic profiles and certain depots allow for a propensity for obesity and other related disorders. The goal of this protocol is to provide researchers the capacity to identify and excise adipose depots that will allow for the analysis of different factorial effects on adipose; as well as the beneficial or detrimental role adipose plays in disease and overall health. Isolation and excision of adipose depots allows investigators to look at gross morphological changes as well as histological changes. The adipose isolated can also be used for molecular studies to evaluate transcriptional and translational change or for in vitro experimentation to discover targets of interest and mechanisms of action. This technique is superior to other published techniques due to the design allowing for isolation of multiple depots with simplicity and minimal contamination.
Introduction
שומן היה חלש בולטת באור זרקורי התקשורת, כתוצאה מהעלייה הדרמטית של השמנת יתר במהלך העשורים האחרונים של המאה ה -20. השמנה כיום משפיעה על יותר משליש ממבוגרים ו -17% מילדים ובני הנוער בארצות הברית (ארה"ב) 1. פורש את כל הקבוצות האתניות, מחקר סטטיסטי המקיף את מגיפת ההשמנה הראה שיש לי שחורים שאינו היספנים השיעור מותאם לגיל הגבוה ביותר של השמנת יתר (49.5%) בהשוואה לאמריקאים מקסיקניים (40.4%), כלל ההיספאנים (39.1%), ואי לבנים היספני (34.3%) 2. ההשפעה הכלכלית של השמנת יתר היא גם דאגה גוברת למערכת הבריאות. בשנת 2012, הוערך כי העלות השנתית של טיפול הרפואית לטיפול בהשמנה בארה"ב בשנת 2005 הייתה $ 190,200,000,000, כמעט 21% מתקציב ההוצאות רפואיות הכללי. למרבה הצער, השמנה בילדות הייתה מוערך להיות אחראי על 14 מליארד דולרים בעלויות רפואיות ישירות לבד. מבחינה סטטיסטית, נקבע כי העלות הממוצעת של רפואיתאנשים עם השמנת יתר היו גבוה יותר 2741 $ בשנה מאשר אלו ללא תחלואה זה 3-5.
השמנת יתר היא גורם סיכון עיקרי למגוון רחב של מצבים כגון: סוכרת מסוג 2, דיסליפידמיה, מחלות לב וכלי דם, סרטן, הפרעות שלד שרירים ודלקת כרונית. השמנה קשורה עמוק לפתוגנזה של תסמונת מטבולית ומחלות כרוניות אחרות 6-8. עם קשרי דרסטי ושליליים כגון בין השמנת יתר ומחלות רקע אחרים, מחקר מדעי מיקד את תשומת לב כדי להבין את המגיפה הנוכחית ותפקידים המגוונים ומרכזיים שמילאו שומן טוב יותר.
מבחינה הסטורית, רקמת שומן נחשבה חסרת חשיבות ונתפסה רק כרקמת מילוי פשוטה. נכון לעכשיו, שומן הוכח לשחק הרבה תפקידים חיוניים בתפקוד הגוף ב: חילוף חומרים, ויסות הורמון, דלקת, הגנה ובידוד 9. רקמת שומן מורכבת בעיקר מadipocytes אלא גם מכיל pericytes, תאי האנדותל, מונוציטים, מקרופאגים ותאי גזע pluripotent 8. רקמת שומן מופצת בכל הגוף בתחנות שונות. ניתן למצוא המחסנים העיקריים subdermally, תת-עורית, לשריר, ולעומק 10. מחסני שומן הוכחו לי פרופילי מחסן ספציפיים חילוף חומרים, אשר הראו רגישות ספציפית מחסן להשמנה והפרעות הקשורות 8.
באופן מסורתי, רקמת שומן כבר מסווגת לשני סוגים עיקריים: רקמת שומן לבנה (WAT) ורקמת שומן חומה (BAT); למרות שהספרות האחרונה מציינת את הנוכחות של קבוצה שלישית הוטבלה שומן brite או בז '11. רקמת שומן הוכח לי צבעים שונים, מורפולוגיות, פונקציות מטבוליות, תכונות ביוכימיות ודפוסים גנטיים ביטוי 10. יש לי adipocytes בWAT, טיפה אחת גדולה של שומנים וכמויות משתנות של המיטוכונדריה. WATנמצא דומיננטי ביישובים תת-עורי והקרביים של הגוף. פונקציות WAT כאתר של אחסון אנרגיה והגנה על איברים בעיקר. יש לי adipocytes בBAT מורפולוגיה multilocular והמיטוכונדריה בשפע. BAT ממוקם בעיקר בצוואר וכלי דם גדולים של בית החזה, כמו גם את השכמות 12. BAT פונקציות בעיקר בהתנהגויות משקיעה באנרגיה, המסדירות thermogenesis 7. שומן Brite או בז 'הוכח לשתף מורפולוגיה דומה וביטוי לBAT אבל כבר מצא להיות מקור מתאי שומן לבן 11.
השיטה הניתוחית שתוארה בכתב היד הזה מספקת לחוקרים עם היכולת לנתח תופעות שונות שגורמים כגון: סביבה, תרופות, וגנטיקה, יש בשומן; כמו גם את תפקיד השומן מועיל או מזיק משחק במחלה ועל בריאות כללית. כמו כן, מספק דרך לזהות ולבודד סוגים שונים של רקמת שומן ללאפשר להבין טוב יותר של מערכות יחסים ביוכימיים והבדלים בין מחסנים. זה יכול לסייע בקביעת הקשר בין מיקום, פונקציה, וסוגים של שומן בגוף. שיטה מתוארת זה משיגה זאת על ידי מתן האמצעי להדמיה גולמית, ניתוח ביטוי גנים, ניתוח ביטוי חלבון, בדיקה היסטולוגית, ובידוד של שורות תאים עיקריות למחקרים במבחנה. נכון לעכשיו יש מאמרים רבים המספקים תובנה התנהגות חילוף חומרים של מחסנים שונים שומן, כמו גם במקומות אנטומיים שלהם; אבל לא מספק שיטה לעומק על איך למקם במיוחד, לזהות, ולבודד מחסנים אלה. שיטה ניתוחית זו מספקת טכניקה מדויקת שמאפשרת בידוד של מחסנים מרובים עם כמות מינימאלית של נתיחה וזיהום בהשוואה לאחרים שיטות שנועדו לבודד ממחסנים אחד או שתיים 13-14.
המטרה של פרוטוקול זה היא לספקשיטה מדויקת לזיהוי ולבידוד סוגים שונים של מחסני שומן ממקומות אנטומיים רבים של.
Protocol
Representative Results
Discussion
השמנת יתר יכול להוביל למארח גדול של תחלואות וההבנה המלאה של התפקיד שממלא שומן אינו מובן במלואו; מחקר לכן המשיך בתחום השומן הוא הכרחי. מודלים של בעלי חיים, במיוחד מודלים עכבריים הם אידיאליים למחקר ראשוני בהתקדמות של מחלות ובדיקות של טיפולי תרופות פוטנציאליים. בשימוש ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors have no acknowledgements.
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| isoflurane | Med-Vet International | #RXISO-250 | |
| 70% Ethanol | Fisher | 07-678-001 | |
| DMEF-12 | Sigma Aldrich | D-6421 | Warm in waterbath before putting on tissue |
| 2 mL microcentrifuge tubes | Midsci | MCT-200-C-S | |
| Phosphate buffered saline | Sigma Aldrich | P5368-10PAK |
Riferimenti
- Ogden, C. L., Carroll, M. D., Kit, B. K., Flegal, K. M. Prevalence of obesity in the United States, 2009-2010. NCHS Data Brief. 82, 1-8 (2012).
- Flegal, K. M., Carroll, M. D., Kit, B. K., Ogden, C. L. Prevalence of obesity and trends in the distribution of body mass index among US adults, 1999-2010. 307 (5), 491-497 (2012).
- Cawley, J., Meyerhoefer, C. The medical care costs of obesity: an instrumental variables approach. Journal of Health Economics. 31 (1), 219-230 (2012).
- Marder, W., Chang, S. Childhood Obesity: Costs, Treatment Patterns, Disparities in Care, and Prevalent Medical Conditions. Thomson Medstat Research Brief. , (2006).
- Cortez, M., Carmo, L. S., Rogero, M. M., Borelli, P., Fock, R. A. A high-fat diet increases IL-1, IL-6, and TNF-α production by increasing NF-κB and attenuating PPAR-γ expression in bone marrow mesenchymal stem cells. Inflammation. 36 (2), 379-386 (2013).
- Sanchez-Gurmaches, J., Hung, C. M., Sparks, C. A., Tang, Y., Li, H., Guertin, D. A. PTEN loss in the Myf5 lineage redistributes body fat and reveals subsets of white adipocytes that arise from Myf5 precursors. Cell Metab. 16 (3), 348-362 (2012).
- Sethi, J. K., Vidal-Puig, A. J. Thematic review series: adipocyte biology. Adipose tissue function and plasticity orchestrate nutritional adaptation. J Lipid Res. 48 (6), 1253-1262 (2007).
- Aarsland, A., Chinkes, D., Wolfe, R. R. Hepatic and whole-body fat synthesis in humans during carbohydrate overfeeding. Am J Clin Nutr. 65 (6), 1774-1782 (1997).
- Park, A., Kim, W. K., Bae, K. H. Distinction of white, beige and brown adipocytes derived from mesenchymal stem cells. World J. Stem Cells. 6 (1), 33-42 (2014).
- Wu, J., et al. Beige adipocytes are a distinct type of thermogenic fat cell in mouse and. 150 (2), 366-376 (2012).
- Giralt, M., Villarroya, F. White, brown, beige/brite: different adipose cells for different functions. Endocrinology. 154 (9), 2992-3000 (2013).
- Casteilla, L., Pénicaud, L., Cousin, B., Calise, D. Choosing an adipose tissue depot for sampling: factors in selection and depot specificity. Methods Mol. Biol. 456, 23-38 (2008).
- Grant, R., Youm, Y. H., Ravussin, A., Dixit, V. D. Quantification of adipose tissue leukocytosis in obesity. Methods Mol. Biol. 1040, 195-209 (2013).
