Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

Оценка размера и слияния липидных капель в клетках печени крупного рогатого скота

Published: March 10, 2023 doi: 10.3791/65234

Summary

В настоящем протоколе описывается, как использовать масляный красный O для окрашивания липидных капель (LD), вычислять размер и количество LD в модели жирных гепатоцитов, индуцированной жирными кислотами, и использовать BODIPY 493/503 для наблюдения за процессом слияния малых LD в большие LD с помощью визуализации живых клеток.

Abstract

Липидные капли (LD) представляют собой органеллы, которые играют важную роль в липидном обмене и хранении нейтральных липидов в клетках. Они связаны с различными метаболическими заболеваниями, такими как ожирение, жировая болезнь печени и диабет. В клетках печени размеры и количество LD являются признаками жировой болезни печени. Более того, реакция окислительного стресса, клеточная аутофагия и апоптоз часто сопровождаются изменениями размеров и количества LD. В результате, размеры и количество ЛД являются основой современных исследований механизма биогенеза ЛД. Здесь, в клетках печени крупного рогатого скота, индуцированных жирными кислотами, мы описываем, как использовать масляный красный O для окрашивания LD и для исследования размеров и количества LD. Статистически проанализировано распределение LD по размерам. Процесс слияния малых LD в большие LD также наблюдается с помощью системы визуализации живых клеток. Текущая работа дает возможность непосредственно наблюдать тенденцию изменения размера LD в различных физиологических условиях.

Introduction

Накопление липидных капель (ЛД) в гепатоцитах является типичной характеристикой неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП), которая может прогрессировать до фиброза печени и гепатоцеллюлярной карциномы. Установлено, что самым ранним проявлением жировой болезни печени является стеатоз, характеризующийся накоплением ЛД в цитоплазме гепатоцита1. Стеатоз печени неизменно связан с увеличением количества и/или увеличением размераLDs2. Считается, что LD генерируются эндоплазматическим ретикулумом (ER), состоящим из триглицеридов (TG) в качестве ядра, и окружены белками и фосфолипидами3. Как субклеточная органелла, ответственная за хранение ТГ, LD проявляют различные особенности в отношении их размера, количества, липидного состава, белков и взаимодействия с другими органеллами, все из которых влияют на энергетический гомеостазклетки 4. Уровень ТГ положительно коррелирует с размером ЛД, и более высокое внутриклеточное содержание ТГ может образовывать более крупные ЛД5. ЛД увеличиваются в размерах за счет локального синтеза ТГ, включения липидов в ЭР и слияния нескольких ЛД6. Клетки (адипоциты, гепатоциты и т. д.), содержащие большие ЛД, имеют специальный механизм для эффективного увеличения накопления липидов путем слияния ЛД. Динамические изменения LD отражают различные состояния энергетического метаболизма клетки. Крайне важно разработать методологии, которые позволяют наблюдать и анализировать различные печеночные LD в здоровых и аномальных клетках.

Основными нефлуоресцентными красителями для LD являются суданский черный B и масляный красный O. Sudan Black B окрашивает нейтральные липиды, фосфолипиды и стероиды7. Масляный красный O в основном используется для окрашивания LD скелетных мышц, кардиомиоцитов, ткани печени, жировых клеток и т.Д. 8., и считается стандартным инструментом для количественного выявления стеатоза печени у мышей и людей9. Динамическое изменение LD в основном осуществляется флуоресцентным окрашиванием. Нильский красный и BODIPY являются широко используемыми флуоресцентными липидными красителями10,11. По сравнению с нильским красным, BODIPY обладает более сильной проницаемостью для тканей и лучше связывается с LDs12. LD, меченные BODIPY, могут быть использованы для окрашивания живых клеток и колокализации с другими органеллами13.

Заболеваемость жировой болезнью печени значительно выше у жвачных животных, чем у животных с моногастричными желудками14. В переходный период у дойных коров наблюдается состояние отрицательного энергетическогобаланса3. Большое количество неэтерифицированных жирных кислот (пальмитиновая кислота, олеиновая кислота, линолевая кислота и др.) синтезируется в ТГ в гепатоцитах крупного рогатого скота, что приводит к функциональной патологии печени и значительно снижает качество молочных продуктов и эффективность производства15. Настоящее исследование направлено на предоставление протокола для анализа размера и количества LD, а также для мониторинга динамики слияния LD. Мы построили модель образования LD путем добавления различных концентраций линолевой кислоты (LA) в гепатоцитах16 и наблюдали изменения размера и количества LD в процессе, окрашивая LD масляным красным O. Кроме того, процесс быстрого слияния LDs также наблюдался при окрашивании BODIPY 493/503.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все процедуры были одобрены и выполнены в соответствии с этическими стандартами Комитета по уходу за животными Хэнаньского сельскохозяйственного университета (провинция Хэнань, Китай).

1. Культура клеток гепатоцитов крупного рогатого скота

  1. Разморозьте первичные клетки гепатоцитов17 и центрифугу 400 x g в течение 4 мин при комнатной температуре.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Первичные клетки гепатоцитов культивировали и поддерживали в соответствии с ранее опубликованным отчетом17.
  2. Откажитесь от замороженного раствора для хранения с помощью пипетки и суспендируйте его с 1 мл среды, содержащей 10% эмбриональной бычьей сыворотки (FBS) и модифицированную среду Дульбекко Eagle's (DMEM). Затем используйте камеру подсчета клеток, чтобы рассчитать количество клеток на миллилитр, а затем рассчитайте концентрацию вышеуказанной клеточной суспензии и отрегулируйте концентрацию клеток до 1 x 107 клеток / мл.
    1. Добавьте клеточную суспензию в чашку для культивирования клеток диаметром 60 мм, содержащую 3 мл вышеуказанной среды. Культивируют клетки и инкубируют их при 37 °C и 5%CO2 в течение 24 ч.
  3. Когда клетки вырастут до 80%, выбросьте среду и промойте фосфатно-буферным физиологическим раствором (PBS), затем добавьте 750 мкл 0,25% трипсина для переваривания клеток. Инкубируют клетки при 37 °C в течение 3 мин, затем нейтрализуют их таким же количеством 10% FBS. Соберите клеточную суспензию в центрифуге при 200 х г в течение 4 мин при комнатной температуре.

2. Масляно-красное окрашивание O

  1. Добавьте 800 мкл питательной среды, содержащей 10% FBS и DMEM, в каждую лунку 24-луночной пластины для культивирования клеток, содержащей стеклянные покровные стекла. Возьмите 50 мкл клеточной суспензии (полученной на этапе 1.3) и добавьте ее к 950 мкл PBS для перемешивания. Используйте камеру подсчета клеток, чтобы рассчитать количество клеток на миллилитр, а затем рассчитайте концентрацию вышеуказанной суспензии клеток. Наконец, отрегулируйте концентрацию клеток до 4 x 104 / мл в каждой лунке и инкубируйте при 37 ° C и 5% CO2 в течение 24 часов.
  2. Через 24 ч культуральную среду выбросить и промыть ПБС. Суспендировать 800 мкл индукционной среды DMEM, содержащей 1 мг/мл бычьего сывороточного альбумина (BSA).
  3. Растворите в общей сложности 100 мкл LA (см. Таблицу материалов) в 900 мкл безводного этанола и приготовьте стандартный раствор (100 ммоль/л). Добавьте градиент 0 мкмоль/л, 100 мкмоль/л, 150 мкмоль/л и 200 мкмоль/л LA в 24-луночную пластину. Повторите каждую обработку четыре раза. Инкубировать при 37 °C и 5%CO2 в течение 24 ч.
  4. Удалите питательную среду и трижды промойте клетки PBS. Закрепите 400 мкл 4% параформальдегида в течение 20 мин. Откажитесь от фиксирующего раствора и трижды промойте его ПБС.
  5. Инкубируйте клетки с 60% изопропиловым спиртом в течение 5 мин, затем выбросьте его. Добавьте свежеприготовленный масляный красный рабочий раствор О (см. Таблицу материалов) (соотношение масляного красного О 3:2) на 20-30 мин и откажитесь от красящего раствора. Промойте клетки PBS от двух до пяти раз, пока не исчезнут излишки раствора красителя.
  6. Добавьте 300 мкл раствора для окрашивания гематоксилином (соотношение гематоксилин к воде 1:10) и повторно окрашивайте ядро в течение 1-2 мин. Откажитесь от раствора красителя и промойте клетки PBS от двух до пяти раз. Выньте стеклянные покровные стекла из 24-луночной пластины и поместите их на микроскопические предметные стекла (сторона клетками вниз), капнув на предметное стекло 10 мкл герметика для таблеток (см. Таблицу материалов).
  7. После герметизации наблюдайте и визуализируйте LD клеток под масляной линзой оптического микроскопа (см. Таблицу материалов). Измерьте диаметр LD с помощью программного обеспечения cellSens и проанализируйте количество и размер LD.

3. Измерение размера и количества LD

  1. Захват изображений: Последовательно включите компьютер и переключатель микроскопа, поместите предметное стекло на загрузочную платформу, откройте программное обеспечение для анализа изображений (см. Таблицу материалов) и подключите компьютер для просмотра изображения.
    1. Найдите изображения с низким энергопотреблением и капните необходимое количество кедрового масла на слайд изображения. Отрегулируйте коэффициент наблюдения до 100x, установите автоматическую экспозицию и сделайте снимки, отрегулировав соответствующее поле зрения. Выберите три слайда окрашенных ячеек для каждой группы для визуализации.
  2. Измерение диаметра: Случайным образом выберите 60 LD для каждого изображения, чтобы измерить диаметры. После измерения каждого изображения сохраните изображения и выведите результаты измерений в таблицу для последующего анализа среднего размера и коэффициента распределения LD.
  3. Измерение количества: выберите три изображения для каждого окрашенного и сфотографированного слайда и случайным образом выберите три ячейки для измерения количества на каждом изображении. Подсчитайте и проанализируйте количество LD вокруг ячейки и рассчитайте среднее количество LD в ячейке.

4. Динамическое наблюдение за синтезом ЛД

  1. Следуйте шагам культивирования клеток, как указано в шагах 1.1-1.3. Когда клетки вырастут до 80%, выбросьте среду и промойте PBS, затем переварите их 750 мкл трипсина в течение 3 мин. Затем добавьте 750 мкл среды, центрифугу при 200 x g в течение 4 мин при комнатной температуре и выбросьте надосадочную жидкость.
  2. Суспендируйте клетки в 1 мл питательной среды, подсчитайте и отрегулируйте концентрацию клеток до 5 x10,5 клеток/мл в чашке диаметром 35 мм. Культивируют при 37 °С и 5%СО2 в течение 24 ч.
  3. Когда клетки вырастут до 80%, меняют среду на DMEM + 150 мкмоль/л LA в течение 24 ч и продолжают культивирование в инкубаторе при 37 °C и 5% CO2 для накопления LD.
  4. Через 24 ч удаляют питательную среду. Вымойте адгезивные клетки PBS и инкубируйте их нейтральным флуоресцентным зондом BODIPY 493/503 10 мкг/мл (см. Таблицу материалов) в темноте в течение 30 мин. После инкубации трижды промойте клетки в посуде для культивирования с PBS и добавьте DMEM + 150 мкмоль/л LA.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Избегайте воздействия света во время и после окрашивания BODIPY 10 мкг / мл; 1 мг/мл BODIPY разбавляли PBS (1:100).
  5. Поместите чашку для культивирования в канавку микроскопа станции живой клетки (см. Таблицу материалов), чтобы наблюдать за динамическими изменениями LD. Включите питание рабочей станции с живой клеткой в соответствии с начальной последовательностью и избегайте света.
    1. Включите питание, источник пропускающего света, источник питания микроскопа, источник люминесцентного света ртутной лампы, источник питания камеры с зарядовой связью (ПЗС), источник питания хоста компьютера, клапан CO 2 и инкубатор CO2.
  6. Добавьте дистиллированную воду в канавку на грузовой платформе, следя за тем, чтобы она не проходила через вентиляционное отверстие.
  7. Включите компьютер и запустите «NIS-Elements». Сначала найдите подходящее поле зрения на 4-кратном объективе, а затем последовательно отрегулируйте его на 40-кратный объектив. Выберите E100 для наблюдения образца в микроскопе и L100 для предварительного просмотра и фотографирования образца на компьютере.
    ПРИМЕЧАНИЕ: E100 и L100 - это кнопки регулировки микроскопа на рабочей станции с живой клеткой (см. Таблицу материалов), представляющие окуляр и экран компьютера соответственно.
  8. Разработайте такие параметры, как канал флуоресценции (например, Ph-40x, изотиоцианат флуоресцеина [FITC], затвор) и ожидаемое время съемки для эксперимента. Установите время съемки во времени, включая интервал съемки 5 минут между каждыми двумя изображениями и общее время съемки 6 часов.
    ПРИМЕЧАНИЕ: При длительной съемке необходимо использовать функцию стабилизации фокусировки идеальной системы фокусировки (PFS). Для этого сначала отрегулируйте поле зрения и фокусное расстояние, затем нажмите на PFS на экране компьютера и, наконец, отрегулируйте тонкую спираль фокусировки.
  9. Выберите различные режимы каналов, один канал или все, выберите другое поле зрения, нажмите «Предварительный просмотр», отрегулируйте поле зрения, установите эти параметры и нажмите « Начать работу », чтобы начать съемку. Сначала сделайте пробный снимок в течение 5 минут; Это может занять много времени после того, как операция станет нормальной.
  10. После того, как съемка будет выполнена, выберите «Файл» > «Сохранить как» > «Сохранить тип > формате avi», чтобы экспортировать данные в видео в формате «avi». Используйте формат изображения «.nd2» для сохранения программы данных и экспорта фотографий.
  11. Чтобы выключить машину, выключите ее в обратном порядке.

5. Статистика и анализ результатов

  1. Анализируйте данные с помощью одностороннего ANOVA. Сообщайте результаты как среднее ± стандартной ошибки.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Окрашивание клеточных LD показано на рисунке 1. Красные точки отражают LD клеток, а синие точки отражают ядра. Видно, что размер и количество ЛД на каждом снимке различны при лечении ЛК.

С увеличением дозировки ЛК средний диаметр и количество ЛД показали тенденцию к значительному увеличению в зависимости от концентрации ЛК (рис. 2). Как показано на рисунке 2A, количество LD на клетку отрицательно коррелировало с различными концентрациями LA. Медиана LD на клетку составила 136 для группы, получавшей 100 мкмоль/л LA, снизившись до 118 и 105 для групп, получавших 150 мкмоль/л и 200 мкмоль/л LA, соответственно. Средний диаметр LD в контрольной группе составлял 0,72 мкм, 1,38 мкм для группы, получавшей 100 мкмоль/л LA, 1,51 мкм для группы, получавшей 150 мкмоль/л LA, и 1,64 мкм для группы, обработанной LA 200 мкмоль/л (рис. 2B).

В этом исследовании LD диаметром <1 мкм были определены как маленькие, а LD диаметром >4 мкм были определены как большие. Было обнаружено, что пропорции распределения LD также изменялись в зависимости от концентрации LA, как показано на рисунке 3; доля малых ЛД уменьшилась, а доля крупных ЛД увеличилась. Доля LD малого диаметра составила 43,33% при 100 мкмоль/л LA, 36,43% при 150 мкмоль/л LA и 29,8% при 200 мкмоль/л LA. Для LD большого диаметра наибольшая доля составила 6,11% в 200 мкмоль/л LA, затем 3,15% и 1,48% в 150 и 100 мкмоль/л LA соответственно. В группе 200 мкмоль/л LA, очевидно, наблюдались сверхбольшие LD (диаметр >5 мкм), что составляет около 6,30%, что выше, чем в группах 100 мкмоль/л LA (5,93%) и 150 мкмоль/л LA (4,82%). Результаты показали, что высокая концентрация ЛК увеличивала размер ЛД и уменьшала количество ЛД. При этом доля крупных ЛД увеличилась, а доля малых ЛД уменьшилась.

Большие LD обычно образовывались в результате слияния малых LD. Слияние LD с помощью визуализации живых клеток было обнаружено, чтобы доказать это (рис. 4). Клетки обрабатывали 150 мкмоль/л LA в течение 24 ч и окрашивали BODIPY. При нормальных условиях роста клеток при 37 ° C и 5% CO2 клетки наблюдались непрерывно в течение 6 часов с рабочей станцией с живыми клетками. Снимки делались каждые 5 минут. Как показано на рисунке 4, в первые 15 минут все еще были очевидны меньшие LD. Затем LD медленно начали сливаться с 20 минут и были полностью слиты в более крупные LD через 35 минут.

Figure 1
Рисунок 1: Липидные капли. Клетки гепатоцитов культивируют в различных концентрациях ЛК и окрашивают масляным красным О. Красные точки отражали LD, окрашенные масляным красным цветом, а сине-фиолетовые точки отражали ядро с гематоксилином. Три предметных стекла были выбраны для окрашивания и визуализации в каждой процедуре. Масштабная линейка = 10 мкм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 2
Рисунок 2: Количество и размер LD. Клетки гепатоцитов, культивируемые в градиенте концентрации от 0 до 200 мкмоль/л LA и окрашенные масляным красным O. (A) Среднее количество LD на клетку. В каждой группе подсчитывалось количество LD в 27 клетках. (B) Средний диаметр LD в ячейке. В каждой группе подсчитывалось по 60 LD. *p < 0,05; **p < 0,01; p < 0,001; p < 0,0001. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 3
Рисунок 3: Доля LD. Клетки гепатоцитов, культивируемые в различных концентрациях ЛК и окрашенные масляным красным О. Рассчитано соотношение долей ЛД разного размера. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 4
Рисунок 4: Термоядерный синтез LD. Клетки гепатоцитов культивировали с 150 мкмоль/л LA и инкубировали с помощью зонда BODIPY 493/503. После непрерывного наблюдения в течение 6 ч под изображением с 40-кратным увеличением были сфотографированы LD под флуоресцентным и ярким полями. Снимки делались каждые 5 минут. Фьюжн был отмечен красными рамками. Масштабная линейка = 20 мкм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

В зависимости от патологических состояний печеночные ЛД претерпевают колоссальные изменения в своих размерах и количестве. ЛД широко присутствуют в клетках гепатоцитов и играют ключевую роль в здоровье и заболеваниях печени18. Количество и размер ЛД лежат в основе современных исследований биогенеза ЛД19. Размер и количество LD для клеток и тканей отражают их способность накапливать и высвобождать энергию. Динамические изменения ЛД поддерживают стабильность липидной метаболической активности20,21. Аномальное накопление ЛД происходит при различных патологических состояниях и может быть показателем метаболического заболевания22,23. Этот протокол обеспечивает точный метод измерения размера и количества LD в модели клеток гепатоцитов, индуцированной жирными кислотами, и более эффективно и интуитивно наблюдать за слиянием LD.

Изучение размеров и динамических изменений ЛД имеет большое значение для понимания возникновения заболеваний, связанных с нарушениями липидного обмена, и эффективного вмешательства. В этом эксперименте ключевыми этапами были измерение и анализ размера и количества LD. Во-первых, различные концентрации LA использовались для индукции накопления LD в гепатоцитах. Другие жирные кислоты, такие как олеат и пальмитат, также могут быть использованы для того, чтобы вызвать накопление LD в клетках гепатоцитов24,25. После лечения различными концентрациями ЛК было обнаружено, что размер ЛД увеличивался дозозависимым образом. Эти результаты показали, что масляно-красное окрашивание O точно измеряло диаметр LD. Также было обнаружено, что высокая концентрация ЛК может увеличить долю ЛД большого размера, предполагая, что малые ЛД быстро сливаются друг с другом. Быстрое слияние является одним из динамических изменений LD; Быстрое слияние LD может происходить в течение нескольких минут или даже десятков секунд, и оно в основном опосредовано его поверхностными фосфолипидами и белком22,26. В настоящем исследовании слияние LD четко наблюдалось от 20 до 35 минут с использованием маркировки BODIPY 493/503 на рабочей станции с живой клеткой. Интервал съемки между снимками может быть установлен от нескольких секунд до минут, а общее время съемки может быть установлено от 1 часа до нескольких дней, что обеспечивает удобство для наблюдения за динамическими изменениями LD в разных ячейках.

С точки зрения окрашивающего анализа размера LD, масляно-красное окрашивание O более удобно и дешево, чем флуоресцентное окрашивание, и более широко используется для измерения кажущегося размера LDs9. Его не нужно обрабатывать против света. Кроме того, требования к оборудованию нетрудно достичь, и масляная линза обычного оптического микроскопа может быть использована для фотонаблюдения. Используя этот метод, исследователи могут выбрать несколько групп изображений для случайного измерения размера и количества LD; Он прост и удобен в эксплуатации, может увеличить размер выборки и уменьшить погрешность. Кроме того, в соответствии с измеренным и проанализированным размером LD можно непосредственно наблюдать коэффициент распределения различных размеров LD. Статистический анализ может быть проведен вышеуказанным методом после окрашивания масляного красного O, и этот метод также может быть применен к другим клеткам, включая широкий спектр клеток, пораженных накоплением липидов. На ранней стадии окрашивания было обнаружено, что масляно-красный O нелегко очистить после окрашивания, и в нем остались значительные остатки красителя. На более поздней стадии краситель фильтровали, и соответствующее время окрашивания выбиралось путем непрерывных испытаний. После окрашивания увеличение времени очистки может избежать вышеуказанной проблемы.

Флуоресцентный краситель BODIPY 493/503 является одним из наиболее распространенных зондов для визуализации LD27. В этом исследовании слияние LD проводилось путем маркировки зеленого LD с помощью BODIPY и наблюдения за процессом с рабочей станцией с живой клеткой. Нильский красный также является широко используемым флуоресцентным красителем для нейтральных липидов, но его широкая полоса возбуждения (450-560 нм), неспецифическое окрашивание, плохая проницаемость тканей и другие недостатки могут в некоторой степени повлиять на результаты окрашивания LD. По сравнению с окрашиванием нильским красным флуоресцентным окрашиванием полоса возбуждения BODIPY 493/503 была более узкой (460-490 нм), и она могла быть помечена различными флуоресцентными красителями11. Во-вторых, BODIPY эффективно избегает вмешательства растительных пигментов28. Наконец, BODIPY обладает высокой проницаемостью тканей, низкой чувствительностью к полярности окружающей среды и нелегко гасить12; поэтому он широко используется при флуоресцентном окрашивании LD. Однако анализ слияния LD имеет определенные ограничения. Чтобы получить непрерывное наблюдательное изображение живых клеток, хрусталик нельзя перемещать, поэтому в зрении можно наблюдать только локальное слияние LD, а эффективность слияния LD всей клетки не может быть проанализирована более точно.

В заключение, это исследование представляет собой простой и воспроизводимый метод анализа морфологии и размера ЛД, который может быть широко применен к анализу ЛД при изучении клеточного липидного обмена. Эта работа также доказала процесс слияния LD, заложив основу для дальнейшего изучения LD в будущем.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

Acknowledgments

Это исследование было поддержано совместно Национальным фондом естественных наук Китая (U1904116).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.25% trypsin Gibco 25200072 reagent
4% paraformaldehyde Solarbio P1110 reagent
BODIPY 493/503 invitrogen 2295015 reagent
Cedar oil Solarbio C7140 reagent
cell counting chamber equipment
cell culture dish Corning 353002 material
cell sens software  Olympus IX73 software
Centrifuge Eppendorf equipment
DMEM HyClone SH30022.01 reagent
Fetal Bovine Serum Gibco 2492319 reagent
hematoxylin DingGuo AR0712 reagent
Image view image analysis sodtware
linoleic acid Solarbio SL8520 reagent
Live Cell Station Nikon A1 HD25 equipment
NIS-Elements  Nikon software
oil red O Solarbio G1260 reagent
optical microscope Olympus IX73 equipment
Penicillin & Streptomycin 100× NCM Biotech CLOOC5 reagent
Phosphate Buffered Saline HyClone SH30258.01 reagent
Pipette Eppendorf equipment
Sealing agent Solarbio S2150 reagent

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fujimoto, T., Parton, R. G. Not just fat: the structure and function of the lipid droplet. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 3 (3), 004838 (2011).
  2. Grasselli, E., et al. Models of non-alcoholic fatty liver disease and potential translational value: The effects of 3,5-L-diiodothyronine. Annals of Hepatology. 16 (5), 707-719 (2017).
  3. Herdt, T. H. Ruminant adaptation to negative energy balance: Influences on the etiology of ketosis and fatty liver. Veterinary Clinics of North America: Food Animal Practice. 16 (2), 215-230 (2000).
  4. Pino-de la Fuente, F., et al. Exercise regulation of hepatic lipid droplet metabolism. Life Sciences. 298, 120522 (2022).
  5. O'Connor, D., Byrne, A., Berselli, G. B., Long, C., Keyes, T. E. Mega-stokes pyrene ceramide conjugates for STED imaging of lipid droplets in live cells. Analyst. 144 (5), 1608-1621 (2019).
  6. Gao, G., et al. Control of lipid droplet fusion and growth by CIDE family proteins. Biochimica et Biophysica Acta (BBA). Molecular and Cell Biology of Lipids. 1862 (10), 1197-1204 (2017).
  7. Tütüncü Konyar, S. Dynamic changes in insoluble polysaccharides and neutral lipids in the developing anthers of an endangered plant species, Pancratium maritimum. Plant Systematics and Evolution. 304, 397-414 (2018).
  8. Spangenburg, E. E., Pratt, S. J. P., Wohlers, L. M., Lovering, R. M. Use of BODIPY (493/503) to visualize intramuscular lipid droplets in skeletal muscle. Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011, 598358 (2011).
  9. Mehlem, A., Hagberg, C. E., Muhl, L., Eriksson, U., Falkevall, A. Imaging of neutral lipids by oil red O for analyzing the metabolic status in health and disease. Nature Protocols. 8 (6), 1149-1154 (2013).
  10. Diaz, G., Melis, M., Batetta, B., Angius, F., Falchi, A. M. Hydrophobic characterization of intracellular lipids in situ by Nile Red red/yellow emission ratio. Micron. 39 (7), 819-824 (2008).
  11. Duan, X., et al. The synthesis of polarity-sensitive fluorescent dyes based on the BODIPY chromophore. Dyes and Pigments. 89 (3), 217-222 (2011).
  12. Rumin, J., et al. The use of fluorescent Nile red and BODIPY for lipid measurement in microalgae. Biotechnology for Biofuels. 8, 42 (2015).
  13. Fam, T. K., Klymchenko, A. S., Collot, M. Recent advances in fluorescent probes for lipid droplets. Materials. 11 (9), 1768 (2018).
  14. Raboisson, D., Mounié, M., Maigné, É Diseases, reproductive performance, and changes in milk production associated with subclinical ketosis in dairy cows: A meta-analysis and review. Journal of Dairy Science. 97 (12), 7547-7563 (2014).
  15. Ospina, P. A., Nydam, D. V., Stokol, T., Overton, T. R. Associations of elevated nonesterified fatty acids and β-hydroxybutyrate concentrations with early lactation reproductive performance and milk production in transition dairy cattle in the northeastern United States. Journal of Dairy Science. 93 (4), 1596-1603 (2010).
  16. Campos-Espinosa, A., Guzmán, C. A model of experimental steatosis in vitro: hepatocyte cell culture in lipid overload-conditioned medium. Journal of Visualized Experiments. (171), e62543 (2021).
  17. Liu, L., et al. Effects of nonesterified fatty acids on the synthesis and assembly of very low density lipoprotein in bovine hepatocytes in vitro. Journal of Dairy Science. 97 (3), 1328-1335 (2014).
  18. Wang, L., Liu, J. Y., Miao, Z. J., Pan, Q. W., Cao, W. L. Lipid droplets and their interactions with other organelles in liver diseases. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 133, 105937 (2021).
  19. Sanjabi, B., et al. Lipid droplets hypertrophy: a crucial determining factor in insulin regulation by adipocytes. Scientific Reports. 5, 8816 (2015).
  20. Saponaro, C., Gaggini, M., Carli, F., Gastaldelli, A. The subtle balance between lipolysis and lipogenesis: a critical point in metabolic homeostasis. Nutrients. 7 (11), 9453-9474 (2015).
  21. Yang, A., Mottillo, E. P. Adipocyte lipolysis: from molecular mechanisms of regulation to disease and therapeutics. Biochemical Journal. 477 (5), 985-1008 (2020).
  22. Gluchowski, N. L., Becuwe, M., Walther, T. C., Farese, R. V. Lipid droplets and liver disease: from basic biology to clinical implications. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 14 (6), 343-355 (2017).
  23. Meex, R. C. R., Schrauwen, P., Hesselink, M. K. C. Modulation of myocellular fat stores: lipid droplet dynamics in health and disease. American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 297 (4), 913-924 (2009).
  24. Sarnyai, F., et al. Effect of cis-and trans-monounsaturated fatty acids on palmitate toxicity and on palmitate-induced accumulation of ceramides and diglycerides. International Journal of Molecular Sciences. 21 (7), 2626 (2020).
  25. Ricchi, M., et al. Differential effect of oleic and palmitic acid on lipid accumulation and apoptosis in cultured hepatocytes. Journal of Gastroenterology and Hepatology. 24 (5), 830-840 (2009).
  26. Fei, W., et al. A role for phosphatidic acid in the formation of "supersized" lipid droplets. PLoS Genetics. 7 (7), e1002201 (2011).
  27. Kowada, T., Maeda, H., Kikuchi, K. BODIPY-based probes for the fluorescence imaging of biomolecules in living cells. Chemical Society Reviews. 44 (14), 4953-4972 (2015).
  28. Wang, J., et al. Application of the fluorescent dye BODIPY in the study of lipid dynamics of the rice blast fungus Magnaporthe oryzae. Molecules. 23 (7), 1594 (2018).

Tags

Биология выпуск 193
Оценка размера и слияния липидных капель в клетках печени крупного рогатого скота
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Yang, J., Kang, F., Wei, A., Lu, W., More

Yang, J., Kang, F., Wei, A., Lu, W., Zhang, X., Han, L. Evaluation of Lipid Droplet Size and Fusion in Bovine Hepatic Cells. J. Vis. Exp. (193), e65234, doi:10.3791/65234 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter