多様なマウス脂肪デポの同定と解剖
Summary
脂肪細胞は離散的な拠点に存在し、独自のマイクロ環境の中で多様な役割を果たしています。脂肪細胞の性格と機能の地域的な違いが明らかになるにつれて、デポの標準化された識別と隔離は、フィールドの進歩のために重要です。本明細書では、様々なマウス脂肪デポの切除に関する詳細なプロトコルを提示する。
Abstract
脂肪組織は、局所および世界的なニーズに応じてエネルギーの貯蔵と動員、熱を発生させる代謝の結合、全身恒常症を調節するアディポカインの分泌など、幅広い機能を持つ複雑な器官であり、免疫応答。新しい研究は、体全体の離散的なデポに位置する脂肪細胞の発達、分子、および機能プロファイルの重要な地域的な違いを識別しています。代謝疾患はしばしばデポ特異的効果を示すので、デポの異なる特性は医学的に関連しています。このプロトコルは、多様なマウス脂肪組織の再現性と正確な同定と切除のための詳細な解剖アトラスおよび解剖ガイドを研究者に提供します。離散脂肪デポの標準化された解剖は、様々な栄養および環境条件下での分子および代謝特性および局所および全身病理学的状態への寄与の詳細な比較を可能にする。
Introduction
脂肪組織は、局所および世界的なニーズに応じてエネルギーの貯蔵と放出、熱調節、およびエネルギーバランス、代謝および免疫応答を調節するアディポカインの分泌を含む全身恒常性において重要な役割を果たす1,2.脂肪細胞は離散的なデポで体全体に分布し、場合によってはマイクロ環境3、4、5内で専門的な役割を果たします。歴史的に、脂肪組織の研究は、白色脂肪組織(WAT)を中心とし、エネルギー恒常化を維持する上での役割を果たしてきました。ほとんどの脂肪細胞は、皮下および内臓WATデポで体全体に分布しています.これらの拠点の特性は、代謝疾患に対する差動感受性にとって重要である。皮下脂肪細胞は、皮膚の下に位置し、保護代謝効果5と関連している。内臓脂肪細胞は、生殖器、周膜、後食器、経皮および心膜デポ内に含まれているが、一般的に2型糖尿病および心血管疾患2を含む代謝障害に関連している。.褐色脂肪組織(BAT)も広範囲に研究されている。褐色および褐色様脂肪細胞は結合解除タンパク質1(UCP1)を発現し、適応熱形成およびグルコース恒常性6、7において重要な役割を果たす。古典的な褐色脂肪細胞は、間質BATデポ8に含まれている。褐色脂肪細胞のクラスターは、上頭蓋、赤外線/皮下、頸部、椎体および前庭デポ8、9を含む他の場所でも見られる。
主要なWATおよびBATデポでの位置に加えて、脂肪細胞は、彼らがそれぞれのマイクロ環境内で特殊な機能を実行することができ、体全体の離散ニッチ4に存在します。例えば、骨髄脂肪組織(BMAT)は脂質貯留部として機能し、循環するアディポネクチンの主要な供給源であり、骨芽細胞、破骨細胞、および血毒細胞10、11と密接に相互作用する。皮膚脂肪細胞は、創傷治癒、免疫応答、体温調節、および毛包成長12、13を含む広範なプロセスに寄与する。また、心外性脂肪細胞は、冠状動脈疾患14の発症および進行に局所的および全身的な影響を及ぼすいくつかのアディポカインおよびケモカインを産生しきらすことができる。筋肉間/内WATの拡大は、脂肪の増加、全身性インスリン抵抗性、および筋力および運動性の低下と正の相関を有している15。さらに、ポプライト脂肪細胞は、感染16の間にリンパ拡張のための脂質貯蔵所として機能する。異なる関節デポの具体的な役割は一般的に不明であるが、膝内のホッファデポ(赤外線)は現在、前膝痛および変形性関節症17を含む病理に寄与すると考えられている。
脂肪細胞の性格と機能の地域的な違いは激しい研究の下にあるが、フィールドは現在、多様なマウスデポの同定と解剖のための標準化されたプロトコルの欠如によって制限されている。以前に公開された方法は、通常、1つまたは2つの特定の拠点の分離を記述しており、均一な切除18、19に必要な詳細レベルを欠いている。この原稿に記載されているプロトコルは、多くの異なるマウス脂肪デポの特定の解剖学的位置および分離ステップのための包括的なガイドを提供する。この原稿の主な焦点はWATデポであるが、間奏BATの切除についても詳しく説明する。このプロトコルを用いて除腹された脂肪組織は、植生研究、組織学、遺伝子発現解析を含む多種多様な実験エンドポイントに使用することができる。
この原稿の目的は、著名なマウス脂肪デポとあまり研究されていないマウス脂肪デポの両方を明確かつ正確に識別し、分離するための詳細なプロトコルを研究者に提供することです(図1)。このリソースは、多様なニッチ内の脂肪細胞の発達、分子、および機能特性のより完全な調査を容易にします。
図1:このプロトコルで解剖されたマウス脂肪デポの概略図図。この画像はBagchi et al., 20184.この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
Protocol
Representative Results
Discussion
離散性脂肪細胞クラスターの多様な分子および機能特性の重要性がますます認識されるにつれて、現場の研究者は、さらなる分析のために脂肪デポを均一に識別し、物品分法を用いることが重要です。現在までに、標準化されたローカリゼーションと広範囲のマウス脂肪デポの分離のためのプロトコルはほとんど存在しません。以前に公開された方法は、主に1つまたは2つの拠点に焦点を当?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
O.A.M. は、NIH 補助金 DK062876 および DK092759 によってサポートされています。D.P.B.は、ミシガン大学医療科学者養成プログラム(T32GM007863)、ミシガン大学オルガノジェネシス研修プログラム(T32HD007605)、ミシガン大学ラッカムメリットフェローシップ、タイレノールフューチャーケアフェローシップによって支援されています。
Materials
| 10% neutral buffered formalin | Fisher Scientific | 22-110-869 | |
| 24-well plates, untreated | Sigma-Aldrich | CLS3738 | |
| 70% ethanol (dilute from 95%) | Fisher Scientific | 04-355-226 | |
| Dissecting forceps with curved tips | VWR | 89259-946 | |
| Dissecting pan | Carolina Biological Supply Company | 629004 | |
| Dissecting scissors (sharp/blunt tip) | VWR | 82027-588 | |
| Gauze sponges | Vitality Medical | 2634 | Curity 4 x 4 inch gauze sponge, 12 ply |
| Handi-Pins for dissection | Carolina Biological Supply Company | 629132 | |
| Iris scissors (straight) | VWR | 470018-890 | |
| Isoflurane | VetOne | 501017 | |
| Scalpel | VWR | 100499-578 | Feather scalpel handle with blade, disposable |
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