Çeşitli fare Adipose depoları tanımlama ve diseksiyon
Summary
Adipositler ayrı depolarında var ve benzersiz mikro ortamlarında çeşitli rolleri vardır. Adiposit karakteri ve fonksiyonunda bölgesel farklılıklar ortaya çıktığı için, depoların standartlaştırılmış tanımlaması ve yalıtımı alanın ilerlemesi için çok önemlidir. Burada, çeşitli fare yağ depolarının eksizyonu için ayrıntılı bir protokol sunuyoruz.
Abstract
Adipoz dokular, yerel ve küresel ihtiyaçlara yanıt olarak enerji depolama ve seferberlik, ısı üretmek için metabolizmanın tıkanması ve tüm vücut homeostazisini düzenleyen adipokinlerin salgılanması da dahil olmak üzere geniş bir dizi fonksiyon ile karmaşık organlardır. bağışıklık yanıtı. Gelişmekte olan araştırmalar, vücut boyunca ayrık depoların içinde yer alan adipanositlerin gelişimsel, moleküler ve fonksiyonel profillerinde önemli bölgesel farklılıkları tespit etmektir. Metabolik hastalıkların genellikle depoya özgü efektleri göstermesiyle depoların farklı özellikleri tıbbi olarak ilgilidir. Bu protokol, çeşitli fare adipoz dokularının yeniden üretilebilen ve doğru tanımlanması ve eksizyonu için ayrıntılı bir anatomik Atlas ve diseksiyon Kılavuzu ile müfettişlere yardımcı olacaktır. Ayrık yağ depolarının standartlaştırılmış diseksiyonu, çeşitli beslenme ve çevresel koşullarda moleküler ve metabolik özelliklerinin ve yerel ve sistemik patolojik durumlara katkılarının ayrıntılı karşılaştırmalarına izin verecektir.
Introduction
Adipoz dokularında, yerel ve küresel ihtiyaçlar, termoregülasyon ve adipokinlerin salgılanması, enerji dengesini, metabolizmayı ve bağışıklık yanıtlarını düzenlemek için enerji depolama ve serbest bırakılması da dahil olmak üzere tüm vücut homeostasis ‘te kritik roller oynar1 , 2. adipocytes ayrı depoları içinde vücut boyunca dağıtılır, ve bazı durumlarda kendi mikroortamlar içinde özel roller hizmet3,4,5. Tarihsel olarak, yağ dokusu çalışma beyaz yağ dokusu (WAT) üzerinde odaklı ve enerji homeostaz bakımını rolü. En adipositler subkutan ve visseral Wat depoları vücut boyunca dağıtılır. Bu depoların özellikleri metabolik hastalıkların diferansiyel duyarlılık için önemlidir. Derinin altında bulunan subkütan adipositler, koruyucu metabolik etkilere sahip5. Hayati organları çevreleyen ve gonadal, perirenal, retroperitoneal, omental ve perikardial depoları içinde yer alan Visceral adilositler, genellikle tip 2 diyabet ve kardiyovasküler hastalık dahil olmak üzere metabolik bozukluklara bağlıdır2 . Kahverengi adipoz dokular (BAT) da kapsamlı olarak incelenmiştir. Kahverengi ve kahverengi benzeri adiposit unoupling protein 1 (UCP1) ve adaptif termogenesis ve glikoz homeostazı6,7önemli roller oynayın. Klasik kahverengi adipanositler interensüler BAT Depot8‘ de yer alır. Kahverengi adilositlerin kümeleri de diğer yerlerde bulunur, supraclaviküler dahil, infra/subsörüler, servikal, paravertebral ve periaort depoları8,9.
Büyük WAT ve BAT depoları kendi konumuna ek olarak, adipanositler vücut boyunca ayrık niş var4, onlar kendi mikroortamlar içinde özel fonksiyonlar gerçekleştirebilir nerede. Örneğin, kemik iliği yağ dokusu (BMAT) bir lipid rezervuar olarak hizmet vermektedir, adiponektin dolaşan önemli bir kaynağıdır, ve yakından osteoblastlar ile etkileşimde, osteocsürer, ve hematopoetik hücreler10,11. Dermal adipositler, yara iyileşmesi, bağışıklık tepkisi, termoregülasyon ve saç folikül büyümesi dahil olmak üzere yaygın süreçlere katkıda bulunur12,13. Ayrıca, epikardiyal adiposit çeşitli adipokinler ve koroner arter hastalığının gelişimi ve ilerlemesi üzerinde yerel ve sistemik etkileri sağlayan kemokinler üretebilir14. İnter/intramusküler WAT genişleme artmış adiposity ile olumlu korelasyon, sistemik insülin direnci, ve azalma kas gücü ve hareketlilik15. Buna ek olarak, popliteal adipositler enfeksiyon sırasında lenfatik genişleme için bir lipid rezervuar olarak hizmet16. Farklı eklem depolarının belirli rolleri genellikle bilinmiyor iken, diz içinde Hoffa depo (infrapatellar) şimdi patolojilere katkıda düşünülen, anterior diz ağrısı ve osteoartrit dahil olmak üzere17.
Adiposit karakter ve fonksiyonunda bölgesel farklılıklar yoğun bir çalışma altında olmakla beraber, alan şu anda farklı fare depolarının tanımlanması ve diseksiyonu için standartlaştırılmış bir protokol eksikliği ile sınırlıdır. Daha önce yayımlanan yöntemler genellikle bir veya iki özel depoların izolasyonunu tarif etmiş ve üniforma eksizyonu18,19için gerekli ayrıntı düzeyini eksikliği. Bu yazıda açıklanan protokol, birçok farklı fare yağ depolarının spesifik anatomik konumları ve izolasyon adımları için kapsamlı bir kılavuz sağlar. WAT depoları Bu makalenin birincil odağı olmasına rağmen, interskulüler BAT eksizyonu da ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Bu protokol kullanılarak eksiz yağ dokularında, eksplant çalışmaları, Histoloji ve gen ifadesi analizleri dahil olmak üzere çok çeşitli deneysel uç noktalar için kullanılabilir.
Bu makalenin amacı, müfettişlerin hem belirgin hem de daha az çalışılan fare yağ depoları (Şekil 1) açıkça ve kesin bir şekilde tanımlamak ve izole etmek için ayrıntılı bir protokol sunmasıdır. Bu kaynak, çeşitli niş içindeki adilositlerin gelişimsel, moleküler ve fonksiyonel özelliklerinin daha eksiksiz bir şekilde incelenmesi konusunda kolaylaştıracaktır.
Resim 1: Bu protokolde fare yağ depolarının şematik gösterimi. Bu görüntü Bagchi et al., 20184. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek Için lütfen tıklayınız.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ayrık adilosit kümelerinin farklı moleküler ve fonksiyonel özelliklerinin önemi giderek artmakta olup, alan içindeki müfettişlerin daha fazla analiz için yağ depolarını eşit şekilde tanımlamasına ve öteleklerine önem vermektedir. Bugüne kadar, standart yerelleştirme ve çeşitli fare yağ depoları yalıtım için birkaç protokol var. Önceden yayımlanan Yöntemler öncelikle bir veya iki depoları odaklı ve farklı müfettişlerin tarafından Tekdüzen kimlik ve eksizyon için gerekli detayları<…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
O.A.M. NıH hibe tarafından desteklenen DK062876 ve DK092759; D.P.B. University of Michigan tıp bilimcisi eğitim programı (T32GM007863), Michigan Üniversitesi Eğitim programı organogenesis (T32HD007605), Michigan Üniversitesi Rackham Merit Bursu ve Tylenol gelecekteki bakım bursu tarafından desteklenmektedir.
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 |
References
- Cinti, S. The adipose organ at a glance. Disease Models & Mechanisms. 5 (5), 588-594 (2012).
- Rosen, E. D., Spiegelman, B. M. What we talk about when we talk about fat. Cell. 156 (1-2), 20-44 (2014).
- Sanchez-Gurmaches, J., Guertin, D. A. Adipocyte lineages: tracing back the origins of fat. Biochimica et Biophysica Acta. 1842 (3), 340-351 (2014).
- Bagchi, D. P., Forss, I., Mandrup, S., MacDougald, O. A. SnapShot: Niche Determines Adipocyte Character I. Cell Metabolism. 27 (1), 264-264 (2018).
- Tchkonia, T., et al. Mechanisms and metabolic implications of regional differences among fat depots. Cell Metabolism. 17 (5), 644-656 (2013).
- Kajimura, S., Spiegelman, B. M., Seale, P. Brown and Beige Fat: Physiological Roles beyond Heat Generation. Cell Metabolism. 22 (4), 546-559 (2015).
- Frontini, A., Cinti, S. Distribution and development of brown adipocytes in the murine and human adipose organ. Cell Metabolism. 11 (4), 253-256 (2010).
- Zhang, F., et al. An Adipose Tissue Atlas: An Image-Guided Identification of Human-like BAT and Beige Depots in Rodents. Cell Metabolism. 27, 252-262 (2018).
- Sanchez-Gurmaches, J., Guertin, D. A. Adipocytes arise from multiple lineages that are heterogeneously and dynamically distributed. Nature Communications. 5, 4099 (2014).
- Li, Z., Hardij, J., Bagchi, D. P., Scheller, E. L., MacDougald, O. A. Development, regulation, metabolism and function of bone marrow adipose tissues. Bone. 110, 134-140 (2018).
- Scheller, E. L., Cawthorn, W. P., Burr, A. A., Horowitz, M. C., MacDougald, O. A. Marrow Adipose Tissue: Trimming the Fat. Trends in Endocrinology & Metabolism. 27 (6), 392-403 (2016).
- Alexander, C. M., et al. Dermal white adipose tissue: a new component of the thermogenic response. The Journal of Lipid Research. 56 (11), 2061-2069 (2015).
- Kruglikov, I. L., Scherer, P. E. Dermal Adipocytes: From Irrelevance to Metabolic Targets?. Trends in Endocrinology & Metabolism. 27 (1), 1-10 (2016).
- Iacobellis, G. Local and systemic effects of the multifaceted epicardial adipose tissue depot. Nature Reviews Endocrinology. 11 (6), 363-371 (2015).
- Addison, O., Marcus, R. L., LaStayo, P. C., Ryan, A. S. Intermuscular Fat: A Review of the Consequences and Causes. International Journal of Endocrinology. 2014, 1-11 (2014).
- Pond, C. M. Adipose tissue and the immune system. Prostaglandins, Leukotrienes, and Essential Fatty Acids. 73 (1), 17-30 (2005).
- Kloppenburg, A. I. -. F. M. An emerging player in knee osteoarthritis: the infrapatellar fat pad. Arthritis Research & Therapy. 15 (225), 1-9 (2013).
- Mann, A., Thompson, A., Robbins, N., Blomkalns, A. L. Localization, Identification, and Excision of Murine Adipose Depots. Journal of Visualized Experiments. (94), e52174 (2014).
- Casteilla, L., Cousin, B., Calise, D. Choosing an adipose tissue depot for sampling: factors in selection and depot specificity. Methods in Molecular Biology. 155, 1-22 (2008).
- de Jong, J. M., Larsson, O., Cannon, B., Nedergaard, J. A stringent validation of mouse adipose tissue identity markers. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism. 308 (12), E1085-E1105 (2015).
- Cinti, S. The adipose organ. Prostaglandins, Leukotrienes, and Essential Fatty Acids. 73 (1), 9-15 (2005).
- Parlee, S. D., Lentz, S. I., Mori, H., MacDougald, O. A. Quantifying size and number of adipocytes in adipose tissue. Methods in Enzymology. 537, 93-122 (2014).
- Scheller, E. L., et al. Region-specific variation in the properties of skeletal adipocytes reveals regulated and constitutive marrow adipose tissues. Nature Communications. 6, 7808 (2015).
- Scheller, E. L., et al. Use of osmium tetroxide staining with microcomputerized tomography to visualize and quantify bone marrow adipose tissue in vivo. Methods in Enzymology. 537, 123-139 (2014).
- Lukjanenko, L., Brachat, S., Pierrel, E., Lach-Trifilieff, E., Feige, J. N. Genomic profiling reveals that transient adipogenic activation is a hallmark of mouse models of skeletal muscle regeneration. PLoS One. 8 (8), e71084 (2013).
- Pagano, A. F., et al. Muscle Regeneration with Intermuscular Adipose Tissue (IMAT) Accumulation Is Modulated by Mechanical Constraints. PLoS One. 10 (12), e0144230 (2015).
- Khan, I. M., et al. Intermuscular and perimuscular fat expansion in obesity correlates with skeletal muscle T cell and macrophage infiltration and insulin resistance. International Journal of Obesity. 39 (11), 1607-1618 (2015).
- Sulston, R. J., et al. Increased Circulating Adiponectin in Response to Thiazolidinediones: Investigating the Role of Bone Marrow Adipose Tissue. Frontiers in Endocrinology. 7, 128 (2016).
