Identification et dissection des dépôts d'adipose de souris diverses
Summary
Les adipocytes existent dans des dépôts discrets et ont des rôles divers au sein de leurs microenvironnements uniques. Comme les différences régionales dans le caractère et la fonction des adipocytes sont découvertes, l’identification normalisée et l’isolement des dépôts sont cruciaux pour l’avancement du champ. Ici, nous présentons un protocole détaillé pour l’excision de divers dépôts adipeux de souris.
Abstract
Les tissus adipeux sont des organes complexes avec un large éventail de fonctions, y compris le stockage et la mobilisation de l’énergie en réponse aux besoins locaux et mondiaux, le découplage du métabolisme pour générer de la chaleur, et la sécrétion d’adipokines pour réguler l’homéostasie du corps entier et réponses immunitaires. La recherche émergente identifie les différences régionales importantes dans les profils développementaux, moléculaires et fonctionnels des adipocytes situés dans des dépôts discrets dans tout le corps. Différentes propriétés des dépôts sont médicalement pertinentes puisque les maladies métaboliques démontrent souvent des effets spécifiques au dépôt. Ce protocole fournira aux chercheurs un atlas anatomique détaillé et un guide de dissection pour l’identification et l’excision reproductibles et précises de divers tissus adipeux de souris. La dissection normalisée des dépôts adipeux discrets permettra des comparaisons détaillées de leurs caractéristiques moléculaires et métaboliques et de leurs contributions aux états pathologiques locaux et systémiques dans diverses conditions nutritionnelles et environnementales.
Introduction
Les tissus adipeux jouent un rôle critique dans l’homéostasie du corps entier, y compris le stockage et la libération d’énergie en réponse aux besoins locaux et mondiaux, la thermorégulation et la sécrétion d’adipokines pour réguler l’équilibre énergétique, le métabolisme et les réponses immunitaires1 , 2. Les adipocytes sont distribués dans tout le corps dans des dépôts discrets, et dans certains cas servent des rôles spécialisés dans leurs microenvironnements3,4,5. Historiquement, l’étude du tissu adipeux a centré sur le tissu adipeux blanc (WAT), et son rôle dans le maintien de l’homéostasie de l’énergie. La plupart des adipocytes sont répartis dans tout le corps dans des dépôts WAT sous-cutanés et viscéraux. Les caractéristiques de ces dépôts sont importantes pour la susceptibilité différentielle aux maladies métaboliques. Les adipocytes sous-cutanés, situés sous la peau,ont été associés aux effets métaboliques protecteurs 5. Les adipocytes viscéraux, qui entourent les organes vitaux et sont contenus dans les dépôts gonadiques, périrénaux, rétropéritonés, omentaux et péricardiques, sont généralement liés à des troubles métaboliques, y compris le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires2 . Les tissus adipeux bruns (BAT) ont également été étudiés en profondeur. Les adipocytes bruns et bruns expriment le découplage des protéines 1 (UCP1) et jouent un rôle important dans la thermogenèse adaptative et l’homéostasie du glucose6,7. Les adipocytes bruns classiques sont contenus dans le dépôt interscapulaire bat8. Des grappes d’adipocytes bruns se trouvent également dans d’autres endroits, y compris les dépôts supraclavaires, infra/subscapulaires, cervicaux, paravertébraux et périaortiques8,9.
En plus de leur emplacement dans les principaux dépôts WAT et BAT, les adipocytes existent dans des niches discrètes dans tout le corps4, où ils peuvent effectuer des fonctions spécialisées dans leurs microenvironnements respectifs. Par exemple, le tissu adipeux de moelle osseuse (BMAT) sert de réservoir lipidique, est une source importante d’adiponectin circulant, et interagit étroitement avec les ostéoblastes, les ostéoclastes et les cellules hématopoïétiques10,11. Les adipocytes dermiques contribuent aux processus répandus, y compris la cicatrisation des plaies, la réponse immunitaire, la thermorégulation et la croissance du follicule pileux12,13. En outre, les adipocytes épicardiaux peuvent produire plusieurs adipokines et chemokines qui exercent des effets locaux et systémiques sur le développement et la progression de la maladie coronarienne14. L’expansion du WAT inter/intramusculaire a été positivement corrélée avec l’adiposity accru, la résistance systémique d’insuline, et la force musculaire et la mobilité diminuées15. En outre, les adipocytes popliteal servent de réservoir lipidique pour l’expansion lymphatique pendant l’infection16. Alors que les rôles spécifiques des différents dépôts articulaires sont généralement inconnus, le dépôt de Hoffa (infrapatellar) dans le genou est maintenant pensé pour contribuer à des pathologies, y compris la douleur antérieure du genou et l’arthrose17.
Alors que les différences régionales dans le caractère et la fonction des adipocytes font l’objet d’études approfondies, le champ est actuellement limité par l’absence d’un protocole normalisé pour l’identification et la dissection de divers dépôts de souris. Les méthodes publiées antérieurement ont généralement décrit l’isolement d’un ou deux dépôts spécifiques et n’ont pas le niveau de détail requis pour l’excision uniforme18,19. Le protocole décrit dans ce manuscrit fournit un guide complet pour les emplacements anatomiques spécifiques et les étapes d’isolement de nombreux dépôts adipeux de souris différents. Bien que les dépôts wat soient au centre de ce manuscrit, l’excision de la BAT interscapulaire est également décrite en détail. Les tissus adipeux excisés à l’aide de ce protocole peuvent être utilisés pour une grande variété de critères d’évaluation expérimentaux, y compris des études d’explantation, l’histologie et des analyses d’expression génique.
L’objectif de ce manuscrit est de fournir aux enquêteurs un protocole détaillé pour identifier et isoler clairement et précisément les dépôts adipeux de souris en vue et moins étudiés (figure 1). Cette ressource facilitera une étude plus complète des caractéristiques développementales, moléculaires et fonctionnelles des adipocytes dans diverses niches.
Figure 1 : Représentation schématique des dépôts adipeux de souris disséqués dans ce protocole. Cette image a été adaptée de Bagchi et al., 20184. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.
Protocol
Representative Results
Discussion
Comme l’importance des diverses caractéristiques moléculaires et fonctionnelles des amas d’adipocytes discrets est de plus en plus reconnue, il est crucial que les chercheurs sur le terrain identifient uniformément et excisient les dépôts adipeux pour d’autres analyses. À ce jour, il existe peu de protocoles pour la localisation normalisée et l’isolement de la vaste gamme de dépôts adipeux de souris. Les méthodes publiées précédemment sont axées principalement sur un ou deux dépôts et n’ont pas les détai…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
O.A.M. est soutenu par les subventions des NIH DK062876 et DK092759; D.P.B. est soutenu par le University of Michigan Medical Scientist Training Program (T32GM007863), le University of Michigan Training Program in Organogenesis (T32HD007605), l’University of Michigan Rackham Merit Fellowship et le Tylenol Future Care Fellowship.
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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