Identificazione e dissezione dei diversi depositi di adiposi del mouse
Summary
Gli adipociti esistono in depositi discreti e hanno ruoli diversi all’interno dei loro microambienti unici. Poiché vengono scoperte le differenze regionali nel carattere e nella funzione degli adipociti, l’identificazione standardizzata e l’isolamento dei depositi sono fondamentali per l’avanzamento del campo. Qui, vi presentiamo un protocollo dettagliato per l’escissione di vari depositi adiposi del topo.
Abstract
I tessuti adipose sono organi complessi con una vasta gamma di funzioni, tra cui lo stoccaggio e la mobilitazione dell’energia in risposta alle esigenze locali e globali, il disaccoppiamento del metabolismo per generare calore e la secrezione di adipochine per regolare l’omeostasi di tutto il corpo e risposte immunitarie. La ricerca emergente sta identificando importanti differenze regionali nei profili di sviluppo, molecolari e funzionali degli adipociti situati in depositi discreti in tutto il corpo. Diverse proprietà dei depositi sono rilevanti dal punto di vista medico poiché le malattie metaboliche spesso dimostrano effetti specifici del deposito. Questo protocollo fornirà agli sperimentatori una dettagliata guida anatomica dell’atlante e di dissezione per l’identificazione e l’escissione riproducibili e accurate di diversi tessuti adipose del topo. La dissezione standardizzata dei depositi adipose discreti consentirà di confrontare dettagliatamente le loro caratteristiche molecolari e metaboliche e i contributi agli stati patologici locali e sistemici in varie condizioni nutrizionali e ambientali.
Introduction
I tessuti adipose svolgono un ruolo fondamentale nell’omeostasi di tutto il corpo, compreso lo stoccaggio e il rilascio di energia in risposta alle esigenze locali e globali, alla termoregolazione e alla secrezione di adipochine per regolare l’equilibrio energetico, il metabolismo e le risposte immunitarie1 , 2. Gli adipociti sono distribuiti in tutto il corpo in depositi discreti, e in alcuni casi svolgono ruoli specializzati all’interno dei loro microambienti3,4,5. Storicamente, lo studio del tessuto adiposo si è centrato sul tessuto adiposo bianco (WAT), e il suo ruolo nel mantenimento dell’energia omeostasi. La maggior parte degli adipociti sono distribuiti in tutto il corpo in depositi WAT sottocutanei e viscerali. Le caratteristiche di questi depositi sono importanti per la suscettibilità differenziale alle malattie metaboliche. Gli adipociti sottocutanei, situati sotto la pelle, sono stati associati a effetti metabolici protettivi5. Gli adipociti viscerali, che circondano gli organi vitali e sono contenuti all’interno dei depositi gonadi, perirenali, retroperitoneali, omentali e pericardiali, sono comunemente legati a disturbi metabolici, tra cui il diabete di tipo 2 e le malattie cardiovascolari2 . Anche i tessuti adiposi bruni (BAT) sono stati studiati a fondo. Gli adipociti marroni e marroni esprimono la proteina disaccoppiamento 1 (UCP1) e svolgono un ruolo importante nella termostasi adattiva e nell’omeostasi del glucosio6,7. Gli adipociti bruni classici sono contenuti nel deposito BAT interscapular8. Grappoli di adipociti bruni si trovano anche in altri luoghi, tra cui supraclavicolari, infra/subscapular, cervicale, paravertebrali e depositi periaortici8,9.
Oltre alla loro posizione nei principali depositi WAT e BAT, gli adipociti esistono in nicchie discrete in tutto il corpo4, dove possono svolgere funzioni specializzate all’interno dei loro rispettivi microambienti. Ad esempio, il tessuto adiposo del midollo osseo (BMAT) funge da serbatoio lipidico, è una fonte importante di adipologina circolante e interagisce strettamente con osteoblasti, osteoclasti e cellule ematopoietiche10,11. Gli adipociti dermici contribuiscono a processi diffusi, tra cui la guarigione delle ferite, la risposta immunitaria, la termoregolazione e la crescita del follicolo pilifero12,13. Inoltre, gli adipociti epicardici possono produrre diverse adipochine e chemiochine che esercitano effetti locali e sistemici sullo sviluppo e la progressione della malattia coronarica14. L’espansione del WAT inter/intramuscolare è stata positivamente correlata con una maggiore adiposità, resistenza all’insulina sistemica, e diminuzione della forza muscolare e della mobilità15. Inoltre, gli adipociti poplyali servono come serbatoio lipidico per l’espansione linfatica durante l’infezione16. Mentre i ruoli specifici di diversi depositi articolari sono generalmente sconosciuti, il deposito di Hoffa (infrapatellar) all’interno del ginocchio è ora pensato per contribuire alle patologie, tra cui dolore al ginocchio anteriore e osteoartrite17.
Mentre le differenze regionali nel carattere e nella funzione degli adipociti sono oggetto di intenso studio, il campo è attualmente limitato dalla mancanza di un protocollo standardizzato per l’identificazione e la dissezione di diversi depositi di topi. I metodi pubblicati in precedenza hanno tipicamente descritto l’isolamento di uno o due depositi specifici e non hanno il livello di dettaglio richiesto per l’escissione uniforme18,19. Il protocollo descritto in questo manoscritto fornisce una guida completa per le posizioni anatomiche specifiche e le fasi di isolamento di molti diversi depositi adiposi del topo. Anche se i depositi WAT sono l’obiettivo principale di questo manoscritto, l’escissione di BAT interscapular è anche descritta in dettaglio. I tessuti Adipose ascisi utilizzando questo protocollo possono essere utilizzati per un’ampia varietà di endpoint sperimentali, tra cui studi sulle espiante, istologia e analisi dell’espressione genica.
L’obiettivo di questo manoscritto è quello di fornire agli investigatori un protocollo dettagliato per identificare e isolare in modo chiaro e preciso sia i depositi adiposi del topo prominenti che quelli meno studiati (Figura 1). Questa risorsa faciliterà un’indagine più completa delle caratteristiche dello sviluppo, molecolari e funzionali degli adipociti all’interno di nicchie diverse.
Figura 1: Rappresentazione schematica dei depositi adiposi del topo sezionati in questo protocollo. Questa immagine è stata adattata da Bagchi et al., 20184. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Protocol
Representative Results
Discussion
Poiché l’importanza delle diverse caratteristiche molecolari e funzionali dei cluster di adipociti discreti è sempre più riconosciuta, è fondamentale che i ricercatori all’interno del campo identifichino uniformemente ed estincano depositi adiposi per ulteriori analisi. Ad oggi, esistono pochi protocolli per la localizzazione standardizzata e l’isolamento della vasta gamma di depositi adiposi del topo. I metodi pubblicati in precedenza si concentrano principalmente su uno o due depositi e mancano dei dettagli necessa…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
O.A.M. è supportato da sovvenzioni NIH DK062876 e DK092759; D.P.B. è supportato dal programma di formazione per gli scienziati medici dell’Università del Michigan (T32GM007863), dal programma di formazione dell’Università del Michigan in Organogenesi (T32HD007605), dalla borsa di studio per il merito di Rackham e dalla 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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