Localisation, identification, et l'excision des dépôts adipeux murin

Summary

Grâce à la connexion drastique et négative entre l'obésité et d'autres comorbidités, la recherche sur le rôle adipeux joue dans la maladie et la santé globale est justifiée. Nous présentons un protocole pour l'isolement et l'excision de dépôts adipeux permettant l'étude du tissu adipeux à l'aide in situ et des procédés in vitro.

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

Adipeux fait une apparition remarquée sous les projecteurs des médias, due à l'augmentation spectaculaire de l'obésité au cours des dernières décennies du 20e siècle. L'obésité touche actuellement plus d'un tiers des adultes et 17% des enfants et des adolescents aux États-Unis (US) ^1. Couvrant tous les groupes ethniques, les recherches statistiques entourant l'épidémie d'obésité a montré que les Noirs non hispaniques ont le plus haut taux ajusté selon l'âge de l'obésité (49,5%) par rapport aux Américains d'origine mexicaine (40,4%), les tous les Hispaniques (39,1%), et non hispaniques blancs (34,3%) ^2. L'effet économique de l'obésité est aussi une préoccupation croissante pour le système de soins de santé. En 2012, il a été estimé que le coût annuel des soins médicaux de l'obésité aux États-Unis en 2005 était de $ 190,2 milliards, près de 21% du budget global de dépenses médicales. Malheureusement, l'obésité infantile a été estimée à responsable de 14 milliards de dollars en coûts médicaux directs seul. Statistiquement, on a déterminé que le coût médical moyen deles personnes souffrant d'obésité était $ 2741 plus d'un an que ceux sans cette morbidité ^3-5.

L'obésité est un facteur de risque majeur pour une variété de conditions telles que: le diabète de type 2, la dyslipidémie, les maladies cardiovasculaires, le cancer, les troubles musculo-squelettiques et l'inflammation chronique. L'obésité est profondément liée à la pathogenèse du syndrome métabolique et d'autres maladies chroniques ^8.6. Avec de telles connexions drastiques et négatives entre l'obésité et d'autres comorbidités, la recherche scientifique a attiré l'attention de mieux comprendre l'épidémie actuelle et les divers rôles joués par les pivots et adipeux.

Historiquement, le tissu adipeux a été considéré comme négligeable et a été vu comme un simple tissu de remplissage simple. Actuellement, adipeux a été montré à jouer de nombreux rôles essentiels dans le fonctionnement de l'organisme dans: le métabolisme, la régulation hormonale, l'inflammation, la protection et l'isolation ^9. Le tissu adipeux est principalement composée deadipocytes, mais contient aussi des pericytes, des cellules endotheliales, les monocytes, les macrophages et les cellules souches pluripotentes ^8. Le tissu adipeux est distribué dans tout le corps dans des dépôts distincts. Les principaux dépôts peuvent être trouvés sous-cutanée, sous-cutanée, intramusculaire, et viscéralement ^10. Dépôts adipeux ont été montré pour avoir des profils métaboliques spécifiques de dépôt, qui ont montré une susceptibilité particulière de dépôt à l'obésité et les troubles liés ^huit.

Traditionnellement, le tissu adipeux a été classé en deux grandes catégories: tissu blanc adipeux (WAT) et de tissus adipeux brun (BAT); Bien que la littérature récente indique les présences d'un troisième groupe baptisé adipeux brite ou beige ^11. Le tissu adipeux a été démontré qu'ils ont des couleurs différentes, des morphologies, des fonctions métaboliques, biochimiques caractéristiques génétiques et des motifs d'expression ^10. Adipocytes en WAT ont un seul, de grosses gouttelettes de lipides et des quantités variables de mitochondries. WATest dominante trouvée dans les localités sous-cutanées et viscérales du corps. WAT fonctions essentiellement comme un site de stockage d'énergie et la protection des organes. Adipocytes dans BAT ont une morphologie multiloculaire et de nombreuses mitochondries. BAT se trouve principalement dans le cou et les gros vaisseaux sanguins du thorax, ainsi que les omoplates ^12. MTD fonctions principalement dans les comportements dépenser d'énergie qui régulent la thermogenèse ^7. Adipeux Brite ou beige a été montré pour partager une morphologie analogue et d'expression aux MTD, mais a été trouvé à l'origine de ¹¹ adipocytes blancs.

La méthode chirurgicale décrite dans ce manuscrit offre aux chercheurs la capacité d'analyser des effets différents que des facteurs tels que: l'environnement, les produits pharmaceutiques, et de la génétique, ont sur adipeux; ainsi que le rôle bénéfique ou néfaste adipeux joue dans la maladie et la santé globale. En outre, en fournissant un moyen pour identifier et isoler les différents types de tissu adipeux àpermettre de mieux comprendre les relations et les différences biochimiques entre les dépôts. Cela peut aider à déterminer la relation entre la localisation, la fonction et le type de graisse dans le corps. Ce procédé décrit parvient en fournissant les moyens de visualisation brut, l'analyse de l'expression des gènes, l'analyse d'expression de protéine, l'examen histologique, et l'isolement de lignées de cellules primaires pour les études in vitro. Actuellement, il ya beaucoup d'articles qui fournissent des informations sur le comportement métabolique des différents dépôts adipeux, ainsi que leurs emplacements anatomiques; mais ne fournit pas une méthode sur la façon de localiser précisément, identifier et isoler ces dépôts en profondeur. Cette méthode fournit une technique chirurgicale précise qui permet l'isolement de plusieurs dépôts avec une quantité minimale de dissection et la contamination par rapport aux autres méthodes destinées à l'isolat d'un ou de deux dépôts ^{de 13 à 14.}

L'objectif de ce protocole est de fournirun procédé précis pour l'identification et l'isolement de différents types de dépôts de graisse à partir de plusieurs emplacements anatomiques.

Protocol

NOTE: Toutes les procédures d'animaux ont été effectuées avec l'approbation de la Commission institutionnelle de protection des animaux et l'utilisation (IACUC) de l'Université de Cincinnati et en conformité avec le Guide de soin et l'utilisation des animaux de laboratoire des National Institutes of Health (NIH Publication Aucun . 85-23, révisée en 1996). 1. Euthanasier et stériliser la souris Placez la souris dans une sélection contenant une dose sup…

Representative Results

Identification et la localisation du tissu adipeux inguinal sous-cutanée, adipeux brun interscapulaire, adipeux de l'épididyme viscérale (figure 1), ainsi que le tissu adipeux arc périvasculaire aortique, adipeux de l'aorte thoracique, adipeux aortique surrénale et adipeux aorte abdominale (figure 2) a été réalisée avec succès en utilisant la méthode chirurgicale décrite. L'examen histologique et la différenciation entre les échantillons sur les MTD et Wat ont …

Discussion

L'obésité peut mener à une grande foule de morbidités et la pleine compréhension du rôle que joue adipeux ne est pas bien compris; recherche donc poursuivi dans le domaine de adipeux est nécessaire. Des modèles animaux, en particulier des modèles murins sont idéales pour la recherche initiale à la progression des maladies et des essais de traitements pharmaceutiques potentiels. En utilisant ces modèles, l'isolement et l'excision des dépôts adipeux précise est un outil extrêmement important et…

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