أدى حجم وهشاشة الخلايا الشحمية الناضجة إلى الحد من التقنيات والأدوات المتاحة لدراستها وعزلها. هنا ، يتم وصف بروتوكول لعزل الخلايا الشحمية الناضجة من الفئران ، والتي يمكن تكييفها بسهولة مع مستودعات الدهون المختلفة ووجبات الفئران.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
أدى حجم وهشاشة الخلايا الشحمية الناضجة إلى الحد من التقنيات والأدوات المتاحة لدراستها وعزلها. هنا ، يتم وصف بروتوكول لعزل الخلايا الشحمية الناضجة من الفئران ، والتي يمكن تكييفها بسهولة مع مستودعات الدهون المختلفة ووجبات الفئران.
تتكون الأنسجة الدهنية بشكل أساسي من الخلايا الشحمية الناضجة المحملة بالدهون من حيث الحجم. تلعب خلايا ما بعد الانقسام هذه دورا مهما في تخزين الطاقة وتعبئتها ، والتنظيم الحراري ، وإفراز عوامل الغدد الصماء. يؤدي توسع الأنسجة الدهنية البيضاء بسبب عدم توازن السعرات الحرارية إلى تضخم الخلايا الشحمية الموجودة وتوليد الخلايا الشحمية الإضافية من الخلايا السلفية الشحمية. ترتبط التغييرات التي تسببها السمنة في الأنسجة الدهنية البيضاء ، بما في ذلك تلك التي تصيب الخلايا الشحمية ، بالعديد من الأمراض المصاحبة ، مثل مرض السكري من النوع 2 و 13 نوعا من السرطان. من العوائق الكبيرة لدراسة كيفية مساهمة الخلايا الشحمية في المرض عدم القدرة على عزل الخلايا الشحمية الناضجة وثقافتها بسهولة. تصف هذه المقالة بروتوكولا لعزل الخلايا الشحمية الخالية من الدهون والسمنة من مستودعات الدهون تحت الجلد والحشوية للفئران C57BL / 6 من الذكور والإناث يوضح البروتوكول بالتفصيل كيف يمكن استزراع الخلايا الشحمية الأولية المعزولة في نظام تجميع الخلايا الشحمية الغشائية لمدة تصل إلى أسبوعين ، مما يسهل تحليلها الوظيفي في تجارب الزراعة المشتركة ، أو فحوصات تحلل الدهون ، أو من خلال جمع الوسائط المكيفة التي تحتوي على عوامل تفرز الخلايا الشحمية. بالإضافة إلى ذلك ، يحدد البروتوكول طرقا لزراعة نباتات الأنسجة الدهنية في قباب مصفوفة الغشاء القاعدي وتصوير الخلايا الشحمية الأولية المعزولة. الأهم من ذلك ، يمكن دمج هذا النهج مع البروتوكولات الحالية لعزل الخلايا السلفية للخلايا الشحمية المقيمة في الأنسجة الدهنية باستخدام فرز الخلايا المنشطة بالفلورة (FACS). معا ، توفر هذه البروتوكولات للباحثين أدوات لدراسة الخلايا الشحمية وظيفيا ، والخلايا السلفية للخلايا الشحمية ، والأنسجة الدهنية الكاملة من الفئران النحيلة والسمنة الذكور والإناث.
من المتوقع أن يصل انتشار السمنة لدى البالغين في الولايات المتحدة إلى 50٪ بحلول عام 20301 ، مما يجعل من الضروري فهم الآثار الخلوية والفسيولوجية للسمنة بشكل أفضل. تتميز السمنة بعدم توازن السعرات الحرارية مما يؤدي إلى تمدد الأنسجة الدهنية البيضاء بسبب زيادة تخزين الطاقة على شكل دهون. يمكن أن يحدث توسع الأنسجة الدهنية من خلال توليد خلايا شحمية جديدة (تضخم) أو من خلال زيادة حجم الخلايا الشحمية الموجودة (تضخم). على الرغم من أن كلتا العمليتين تؤديان إلى توسيع الأنسجة الدهنية ، إلا أن التمدد الضخامي يتزامن مع انخفاض صحة التمثيل الغذائي وارتفاع حالات اضطرابات التمثيل الغذائي2،3. سيوفر الفهم الأفضل لتعقيدات الأنسجة الدهنية نظرة ثاقبة للآليات الجزيئية التي تنظم اضطرابات التمثيل الغذائي وغيرها من الأمراض المصاحبة المرتبطة بالسمنة ، بما في ذلك مرض السكري من النوع 2 والسرطانات.
لطالما حظيت الأنسجة الدهنية بتقدير دورها في تخزين الطاقة والتنظيم الحراري. ومع ذلك ، في الآونة الأخيرة ، ظهرت الأنسجة الدهنية كنسيج إشارات استقلابي مهم ، مسؤول عن إفراز المستقلبات والدهون والببتيدات4،5. هذه الجزيئات المشتقة من الأنسجة الدهنية ، والتي تسمى الأديبوكينات ، تشير محليا ونظاميا ويمكن أن تنظم توازن الطاقة ، ووظيفة المناعة ، وديناميكيات الأوعية الدموية ، وأكثرمن ذلك 5،6،7. تشكل الخلايا الشحمية الناضجة ما يقرب من 50٪ من الخلايا في الأنسجة الدهنية وتمثل الغالبية العظمى من حجم الأنسجة الدهنية8. الأهم من ذلك ، وجدت الدراسات أن الخلايا الشحمية تتكون من العديد من المجموعات السكانية الفرعية9،10. على هذا النحو ، تولد الخلايا السلفية الشحمية مجموعات متميزة من الخلايا الشحمية الناضجة بناء على عوامل مثل الجنس ومستودع الأنسجة الدهنية. يمكن تعديل هذه الخلايا الشحمية الناضجة بشكل أكبر من خلال التغييرات في النظام الغذائي والسمنة ، مما يؤدي إلى إنشاء مجموعات سكانية فرعية من الخلايا الشحمية المتميزة من الناحية النسخية وتعبر عن توقيعات مختلفة من الباراكرين9،11،12،13،14،15،16. على الرغم من تعقيدها وأهميتها الفسيولوجية ، إلا أن القدرة على عزل الخلايا الشحمية الناضجة واستزراعها تظل عائقا واضحا أمام دراسة هذه الخلايا.
تستخدم الطرق المتاحة حاليا المستخدمة لعزل الخلايا الشحمية الناضجة التمايز عن الخلايا السلفية للخلايا الشحمية (APCs) ، وفرز الخلايا المنشطة بالفلورسنت ، والتقنيات القائمة على الطرد المركزي ، على الرغم من أن كل هذه لها عيوبها الخاصة. يستخدم التمايز في المختبر أو خارج الجسم الحي من APCs إلى خلايا شحمية ناضجة على نطاق واسع لتطوير الخلايا الشحمية الناضجة. ومع ذلك ، فإن هذه الخلايا المتمايزة صناعيا متعددة الجذور ، وتحتوي على العديد من قطرات الدهون الصغيرة ، بدلا من النمط الظاهري أحادي الموقع للخلايا الشحمية الناضجة في الجسم الحي ، والتي تحتوي على قطرة دهنية كبيرة17. علاوة على ذلك ، وجدت الدراسات أن الخلايا المتمايزة في المختبر تختلف من الناحية النسخية عن الخلايا الشحمية الناضجة المعزولة الموجودة في الجسم الحي17. الأهم من ذلك ، أن التمايز في المختبر غير قادر على التقاط الفرق بين الخلايا الشحمية الخالية من الدهون والسمنة. يشيع استخدام فرز الخلايا المنشطة بالفلورسنت (FACS) لعزل مجموعات خلايا معينة من الأنسجة. ومع ذلك ، يمكن أن تنفجر الخلايا الشحمية الناضجة بسهولة في ظل ظروف FACS نظرا لحجمها الكبير وأغشيتها الهشة ، مما يجعلها طريقة غير فعالة لعزل الخلايا الشحمية الناضجة. تؤدي البروتوكولات الأخرى الموجودة إلى تراكم كميات كبيرة من الدهون الحرة ، والتي يمكن أن تكون سامة للخلايا الشحمية الناضجة في الثقافة بمرور الوقت.
هنا ، نصف بروتوكولا لعزل الخلايا الشحمية الناضجة في الفئران من الأنسجة الدهنية البيضاء. تم تكييف هذا البروتوكول من بروتوكول المزارع المجمعة للخلايا الشحمية الناضجة التي أنشأها في الأصل Harms et al.17; ومع ذلك ، فإن النهج القائم على الطرد المركزي الموصوف هنا يستخدم معدات مختبرية شائعة وقادر على عزل الخلايا الشحمية بكفاءة من كميات صغيرة (~ 0.5 جم) من الأنسجة الدهنية. هذا نظام قابل للتكيف بسهولة ، ويتم تضمين تعديلات لعزل الخلايا الشحمية الناضجة في الفئران من ذكور وإناث الفئران ، ومستودعات الدهون الحشوية وتحت الجلد ، وظروف النظام الغذائي المختلفة.
تمت الموافقة على جميع التجارب على الموصوفة من قبل لجنة استخدام ورعايتها بجامعة يوتا. تم تحسين هذا البروتوكول لعزل الخلايا الشحمية الناضجة من ذكور وإناث الفئران C57BL / 6 التي تتراوح أعمارها بين 8-16 أسبوعا ، مع أوزان جسم تتراوح من 20-45 جم. وترد تفاصيل الكواشف والمعدات المستخدمة في هذه الدراسة في جدول المواد.
1. إعداد الحل
2. مجموعة مستودعات الأنسجة الدهنية البيضاء من الفئران
3. تحضير مستخلصات الأنسجة الدهنية البيضاء
ملاحظة: هذه الخطوة اختيارية.
4. علاج الكولاجيناز
5. غسل المناديل
ملاحظة: أكمل جميع الخطوات التالية في غطاء مزرعة الأنسجة المعقمة.
6. التعبئة
7. الطلاء والمقايسات الوظيفية
كما هو موضح في الشكل 2 ، فإن الفرم المناسب (الشكل 2 ب) والهضم (الشكل 2 ج) مهمان لعزل الخلايا الشحمية الناضجة السليمة. يمكن أن يؤدي نقص الفرم ونقص الهضم إلى انخفاض إنتاجية الخلايا الشحمية الناضجة بسبب عدم كفاية الانفصال عن النسيج الضام. بصريا ، يمكن ملاحظة ذلك مع بقاء الأنسجة الخيطية بعد الفرم والكتل المرئية في محلول الكولاجيناز. بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي الإفراط في فرم الهضم والإفراط في الهضم أيضا إلى انخفاض الغلة بسبب انفجار الخلايا الشحمية الناضجة. بصريا ، ينتج عن هذا فقدان الطبقة البيضاء غير الشفافة وتراكم طبقة دهنية كبيرة وواضحة وحرة. ستؤدي المستويات غير المناسبة من الفرم أو الهضم إلى ضعف عزل الخلايا الشحمية.
سيؤدي التحضير والهضم المناسبان للأنسجة الدهنية إلى فصل الأنسجة إلى أربع طبقات مميزة ، كما هو موضح في الشكل 3. بعض انفجار الخلايا الشحمية مما يؤدي إلى إطلاق الدهون الحرة أمر لا مفر منه. ومع ذلك ، فإن الفرم والهضم المناسبين سيضمن الحد الأدنى من تمزق الخلايا الشحمية. ستتم إزالة طبقة الدهون الحرة المتبقية والوسائط أثناء تعبئة الخلايا الشحمية (الشكل 4). التعبئة المناسبة للخلايا الشحمية ضرورية للعزل الفعال للخلايا الشحمية الناضجة. ستؤدي أي دهون أو وسائط حرة متبقية إلى ضعف العزلة وتؤثر سلبا على المقايسات الوظيفية النهائية ، مثل الطلاء وتحلل الدهون وتصوير الخلايا.
يولد هذا البروتوكول تحضيرا نظيفا للخلايا الشحمية الناضجة. يمكن إجراء تصوير الخلايا وفحوصات تحلل الدهون لتقييم الوظيفة الخلوية وإثبات أن الخلايا الشحمية الناضجة تحتفظ بالوظيفة بعد العزلة وبعد الاستزراع لمدة تصل إلى أسبوعين. يشير اختبار تحلل الدهون إلى أن الخلايا الشحمية الناضجة تحافظ على القدرة على الاستجابة للإشارات الخلوية من خلال إطلاق الجلسرين الحر عند تحفيز مستقبلات الأدرينالية β-3 (الشكل 6 أ ، ب). يتم الاحتفاظ بهذه القدرة حتى بعد أسبوعين في الثقافة وهي قابلة للمقارنة بشكل كبير مع نشاط تحلل الدهون لمصانع الأنسجة الدهنية المستزرعة لمدة 24 ساعة (الشكل 6C ، D). سوف تظهر الخلايا الشحمية ذات الجودة الرديئة تحلل الدهون المخفف. يظهر تصوير الخلايا الشحمية المعزولة الخلايا الشحمية الناضجة أحادية الموضع المستديرة والسليمة التي تحتوي على قطرة دهنية كبيرة واحدة. ستظهر عزلات الخلايا الشحمية ذات الجودة الرديئة في المقام الأول قطرات زيت كبيرة خارج الخلية تدل على انفجار الخلايا الشحمية.

الشكل 1: تضمين مستخلصات الأنسجة الدهنية. (أ) صورة لقبة مصفوفة الغشاء القاعدي الصلبة جزئيا قبل تضمين الأنسجة. (ب) صور تمثيلية لتضمين الأنسجة بشكل غير لائق ومناسب. يظهر التضمين غير الصحيح حيث يبدو أن الأنسجة تطفو جزئيا أو كليا فوق القبة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: مخطط الفرم والهضم السليم للأنسجة الدهنية. (أ) التمثيل التخطيطي لفرم الأنسجة وخطوات الهضم 4.2-4.6. (ب) صور تمثيلية للأنسجة السفلية والمثلى والأكثر فرصا. تحتوي الأنسجة المفرومة على قطع كبيرة تحتفظ بشكلها الأصلي. ينتج عن الأنسجة المفرومة زيادة واضحة في الدهون الحرة المحيطة بالأنسجة ، والتي تبدو شفافة وزيتية. (ج) صور تمثيلية للأنسجة تحت الأنسجة المثلى والمفرطة الهضم. تحتوي الأنسجة غير المهضومة على أجزاء من الأنسجة الكاملة المتبقية في المحلول. تظهر الأنسجة التي يتم هضمها بشكل مفرط طبقة دهنية حرة كبيرة تنفصل بسرعة عن المحلول. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: فصل طبقات الأنسجة الدهنية المهضومة. (أ) صورة تخطيطية وتمثيلية للطبقات الموجودة بعد الخطوة 5.3. (ب) استخدام طرف ماصة مقطوع لإزالة طبقة الخلايا الشحمية الناضجة من الأنبوب المخروطي سعة 50 مل. (ج) التقنية المناسبة ووضعها للإبرة والحقنة لإزالة وسط الثقافة من أسفل طبقة الخلايا الشحمية الناضجة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: التعبئة المتسلسلة للخلايا الشحمية الناضجة. صور متسلسلة لتعبئة الخلايا الشحمية الناضجة. يتم تصنيف طبقات من الدهون الحرة والخلايا الشحمية والوسائط. بعد كل دورة ، تتم إزالة الدهون والوسائط الحرة. يتكرر هذا حتى لا تنفصل أي وسائط أو دهون حرة عن الخلايا الشحمية بعد الدوران. الصورة النهائية تمثل الخلايا الشحمية الناضجة المعبأة جيدا. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 5: طلاء واستزراع الخلايا الشحمية الناضجة. (أ) تخطيطي لطلاء الخلايا الشحمية الناضجة. باستخدام طرف ماصة p200 مقطوع ، يتم وضع الخلايا الشحمية المعبأة على غشاء ملحق زراعة الخلايا. ثم يتم قلب الملحق في آبار مملوءة مسبقا من وسائط الثقافة. (ب) صورة تمثيلية للخلايا الشحمية الناضجة المطلية تصور طرف الماصة المقطوعة التي ترسيب الخلايا الشحمية على إدراج الآبار. (ج) المخططات والصور التمثيلية للخلايا الشحمية المعبأة بشكل صحيح والمعبأة بشكل سيئ المطلية بالآبار ، كما يتضح من فوق الآبار. تظهر الخلايا الشحمية المعبأة بشكل صحيح بيضاء وغير شفافة ، في حين أن الخلايا الشحمية المعبأة بشكل سيئ تؤدي إلى تكوين قطرات دهنية واضحة. (د) تخطيطي للتقنية المستخدمة لتغيير وسائط الثقافة. يتم استخدام طرف ماصة p200 لإزالة الوسائط بعناية من خلال الفتحات الموجودة في الجدار الجانبي لملحق البئر. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 6: تصوير الخلايا الشحمية الناضجة ومقايسة تحلل الدهون. (أ ، ب) إطلاق الجلسرين من الخلايا الشحمية الناضجة تحت الجلد (A) والحشوية (B). تم عزل الخلايا الشحمية من ذكور الفئران C57BL / 6 البالغة من العمر 16 أسبوعا والتي تغذت على نظام غذائي عادي. تم طلاء 30 ميكرولتر من الخلايا الشحمية كما هو موضح في الخطوة 7.1 وتم زراعتها لمدة 1 أو 10 أيام. عولجت الخلايا الشحمية ب 5 ميكرومتر من CL-316،243 لمدة ساعة واحدة و 2 ساعة و 4 ساعات ، وتم جمع المواد الطافية وتحليلها بحثا عن الجلسرين الحر. (ج، د) إطلاق الجلسرين من مستخلصات الأنسجة الدهنية تحت الجلد (C) والحشوية (D). تم عزل الأنسجة الدهنية من إناث الفئران C57BL / 6 البالغة من العمر 18 أسبوعا والتي تغذت على نظام غذائي طبيعي. تم طلاء 0.1 جم من مستخلصات الأنسجة الدهنية كما هو موضح في الخطوات 3.1-3.4 وتم زراعتها لمدة 24 ساعة. عولجت الخلايا الشحمية ب 5 ميكرومتر من CL-316،243 لمدة ساعة واحدة و 2 ساعة و 4 ساعات ، وتم جمع المواد الطافية وتحليلها بحثا عن الجلسرين الحر. N = 3 مكررات تقنية ل A-D. جميع البيانات متوسطة ± انحراف معياري. (ه) صور تمثيلية للخلايا الشحمية الناضجة المعزولة تحت الجلد والحشوية. تم عزل الخلايا الشحمية من ذكور الفئران C57BL / 6J البالغة من العمر 16 أسبوعا والتي تغذت على نظام غذائي عادي. تم تلطيخ الخلايا الشحمية بصبغة غشاء البلازما (حمراء) وصبغة نوى Hoechst (زرقاء). قضبان المقياس: 50 ميكرومتر ؛ التكبير: 60x. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| جنس | النظام الغذائي | مستودع | صعوبة الفرم | الكولاجيناز: نسبة الأنسجة | وقت الهضم المقترح (دقيقة) | تدور درجة الحرارة. | درجة حرارة الغسيل. |
| أنثى | طعام عادي | تحت الجلد | شاق | 2:1 | 12 | RT | 37 درجة مئوية |
| الحشويه | متوسط | 1:1 | 8 | RT | 37 درجة مئوية | ||
| نظام غذائي غني بالدهون | تحت الجلد | سهل | 1:1 | 8 | RT | 37 درجة مئوية | |
| الحشويه | سهل | 1:1 | 8 | RT | 37 درجة مئوية | ||
| ذكر | طعام عادي | تحت الجلد | شاق | 2:1 | 14 | 4 درجة مئوية | RT |
| الحشويه | متوسط | 1:1 | 10 | 4 درجة مئوية | RT | ||
| نظام غذائي غني بالدهون | تحت الجلد | سهل | 1:1 | 10 | 4 درجة مئوية | RT | |
| الحشويه | سهل | 1:1 | 10 | 4 درجة مئوية | RT |
الجدول 1: الجنس والمستودع والتعديلات الخاصة بالنظام الغذائي. صعوبة فرم كل نسيج ، الموصوفة بأنها "سهلة" أو "متوسطة" أو "صلبة" فيما يتعلق بالمستودعات الأخرى. لاحظ أن وقت الفرم الفعلي سيختلف حسب الباحث والأنسجة. الكولاجيناز: نسبة الأنسجة المدرجة على أنها حجم (مل) من محلول الكولاجيناز + DNase المحضر في الخطوة 4.1 إلى وزن الأنسجة (جم). وقت الهضم هو تقدير تقريبي ، لكن وقت الهضم الفعلي سيختلف وفقا للفرم والأنسجة. يجب على الباحثين تقييم الهضم كما هو موضح في البروتوكول. تختلف درجة حرارة الدوران ودرجة حرارة الغسيل بين ذكور الإناث والفئران. يشير RT إلى درجة حرارة الغرفة.
من المعروف أن الخلايا الشحمية الأولية يصعب عزلها وثقافتها لأنها تتمزق بسهولة ، كما أن حجمها الكبير يمنع استخدام أدوات عزل الخلايا الأولية الشائعة مثل قياس التدفق الخلوي. ينتج عن البروتوكول الموصوف هنا خلايا شحمية ناضجة نظيفة ووظيفية ، والتي يمكن استخدامها لمجموعة متنوعة من التطبيقات النهائية. الأهم من ذلك ، أن هذا البروتوكول يسمح بفصل الخلايا الشحمية الناضجة عن الحطام الخلوي الآخر وطبقة الدهون الحرة ، مما يسمح بالتصوير الفعال ، والثقافة ، ومقايسات تحلل الدهون. يمكن دمج البروتوكول بسهولة مع البروتوكولات المنشورة22،23 لعزل جزء الأوعية الدموية اللحمية و APCs. يوضح هذا البروتوكول أيضا بالتفصيل إجراء لإعداد واستزراع نباتات الأنسجة الكاملة من الأنسجة الدهنية ، والتي يمكن استخدامها في التطبيقات النهائية مثل فحوصات تحلل الدهون وجمع العوامل المفرزة من الأنسجة الدهنية الكاملة.
تشمل الجوانب الحاسمة الفرم السليم والهضم وإزالة طبقة الدهون الحرة. لضمان الفرم المناسب ، من المهم مراقبة المظهر المرئي للأنسجة عن كثب طوال العملية. يختلف الوقت والجهد اللازمان لتحقيق اللحم المفروم الأمثل للأنسجة اعتمادا على مستودع الأنسجة الدهنية والتدخلات الغذائية (مثل اتباع نظام غذائي غني بالدهون) والباحث. يمكن دمج أدوات أخرى للفرم ، مثل المقص ، إذا لزم الأمر ، ولكن لم يتم استكشاف ذلك هنا. وتجدر الإشارة إلى أنه يجب تجنب الإفراط في الفرم لأنه سيؤدي إلى تمزق الخلايا الشحمية ، مما لا يقلل فقط من العائد الفوري ولكن يقلل أيضا من إجمالي المحصول وجودة الخلايا الشحمية بسبب التأثير الضار لطبقة الدهون الحرة على الخلايا الشحمية المتبقية. يعتمد الهضم السليم ، على غرار اللحم المفروم المناسب ، على مستودع الأنسجة الدهنية ، والتدخلات الغذائية ، وعمر الفئران ، وما إلى ذلك. تساعد إضافة DNase إلى الكولاجيناز على منع تراكم الخلايا الشحمية أثناء الهضم ، والذي يمكن أن ينتج عن الحطام الخلوي. لذلك ، فإن وقت هضم الأنسجة متغير للغاية. تعمل التقديرات المقدمة لأوقات الهضم كدليل ، والذي يمكن العثور عليه في الجدول 1. ومع ذلك ، فإن أفضل طريقة لضمان هضم الأنسجة بشكل صحيح هي فحص الأنسجة بصريا طوال العملية وكما هو موضح في البروتوكول. تعتبر درجات حرارة الطرد المركزي والغسيل المختلفة المفصلة في الجدول 1 ، المقترحة بناء على الجنس ، ضرورية للفصل الصحيح للخلايا الشحمية الناضجة عن كل من الطبقة الدهنية الحرة وكذلك الحطام الخلوي الآخر و SVF. قد يؤدي استخدام درجات الحرارة البديلة إلى فقدان الخلايا الشحمية الناضجة بسبب التراكم وانفجار الخلايا الشحمية.
تعد إزالة طبقة الدهون الحرة في كل خطوة ذات أهمية حاسمة ، وسيؤدي عدم القيام بذلك إلى مضاعفات نهائية للطلاء والتصوير ومقايسة تحلل الدهون. علاوة على ذلك ، فإن الوجود المستمر لطبقة الدهون الحرة طوال الإجراء سيؤدي إلى موت إضافي للخلايا الشحمية بسبب السمية الدهنية ، مما يؤثر بشكل كبير على المحصول الإجمالي والجودة. في حين أن تعظيم كفاءة عزل الخلايا الشحمية الناضجة أمر مرغوب فيه بشكل عام ، فإن إزالة طبقة الدهون الحرة ، حتى على حساب بعض الخلايا الشحمية الناضجة ، سيؤدي إلى زيادة إجمالية في غلة الخلايا الشحمية الناضجة في نهاية البروتوكول.
تشمل قيود الإجراء عدد العينات. نظرا للصرامة والوقت المستغرقين في إزالة الوسائط وطبقة الدهون الحرة ، يقتصر الإجراء بشكل عام على ست عينات في المرة الواحدة. ستؤدي معالجة المزيد من العينات بشكل ملحوظ إلى تعرض الخلايا الشحمية الأولية للدهون الحرة لفترة طويلة جدا وتقليل العائد الإجمالي. ومع ذلك ، قد يسمح الموظفون الإضافيون بزيادة عدد العينات. يعد الوقت من الفرم إلى الفحص الوظيفي أمرا بالغ الأهمية لأن التأخير المفرط في إزالة الوسائط وطبقة الدهون الحرة يؤدي إلى انفجار إضافي للخلايا الشحمية الناضجة. البروتوكول محدود أيضا في القدرة على فصل مجموعات سكانية فرعية من الخلايا الشحمية الناضجة.
تعتمد الطرق الحالية لدراسة الخلايا الشحمية الناضجة بشكل أساسي على عزل الخلايا المدرعة المدرعة والتمايز اللاحق لهذه الخلايا خارج الجسم الحي . بدأ تطوير طرق إضافية ، بما في ذلك نموذج الأعضاء على الرقاقة والثقافات المشتركة عبر البئر، 18،24. ومع ذلك ، فقد ثبت أن هذه الخلايا الشحمية المتمايزة خارج الجسم الحي متميزة من الناحية النسخية والشكلية عن الخلايا الشحمية الناضجة في الأنسجة الدهنية17. من الناحية الشكلية ، الخلايا الشحمية المتمايزة خارج الجسم الحي متعددة النوايا ، بينما الخلايا الشحمية المعزولة في الجسم الحي غير محصلة. تم تعديل هذا البروتوكول وتحسينه من التقارير السابقة17،25 لعزل وزراعة الخلايا الشحمية الناضجة بنجاح من أقل من 0.5 غرام من الأنسجة الدهنية مقارنة بالبروتوكولات الأخرى التي تتطلب ما لا يقل عن 5 غرام من الأنسجة الدهنية25 . أخيرا ، هدفت هذه الدراسة إلى توضيح الإكمال الناجح للخطوات الرئيسية في البروتوكول بدلا من الأوقات الملموسة ودرجات حرارة الطرد المركزي وكميات الكولاجيناز ، على الرغم من تضمين الإرشادات في الجدول 1. يجب تعديل هذه المعلمات وفقا لعوامل مثل مستودع الأنسجة الدهنية والجنس والسمنة لدى ، وكلها يمكن أن تؤثر على كفاءة الهضم والفصل النظيف للخلايا الشحمية الناضجة في هذا البروتوكول.
في المجموع ، يستغرق الإجراء من 3 إلى 4 ساعات ، اعتمادا على عدد الفئران المجمعة وعدد عينات الأنسجة الدهنية الفردية. من المتوقع أن تتيح القدرة على استزراع وتقييم الدور الوظيفي للخلايا الشحمية الناضجة العديد من التطبيقات النهائية لدراسة بيولوجيا الخلايا الشحمية نفسها (على سبيل المثال ، التمثيل الغذائي ، واستخدام المغذيات ، والتتبع) وتفاعل الخلايا الشحمية مع أنواع الخلايا الأخرى ، مثل APCs والخلايا السرطانية وخلايا الجهاز المناعي.
المؤلفون ليس لديهم ما يكشفون عنه.
يرغب المؤلفون في الاعتراف بدعم المنح من 5 For The Fight and Huntsman Cancer Institute (KIH) ، ومؤسسة V لأبحاث السرطان (KIH) ، و DK133455 (KIH). مخططات البروتوكول التي تم إنشاؤها باستخدام Biorender. بالإضافة إلى ذلك ، يود المؤلفون أن يشكروا ستيفاني جيجنوكافو ومركز تصوير الخلية في جامعة يوتا للمساعدة في التصوير ، ومارك لي على التعليقات على المخطوطة.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 100x Poloxamer 188 solution | Sigma | P5556-100mL | |
| 15 مل مخروطي | Cellstar | 188261 | |
| 21 جم إبرة | BD | 305165 | |
| 5 مل حقنة | BD | 309646 | |
| 50 مل مخروطي | Cellstar | 227261 | |
| 6.5 مم Transwell مع 0.4 & micro ؛ m Pore Poly Membrane Insert | Corning | 3413 | |
| ألبومين مصل الأبقار (BSA) | Sigma-Aldrich | A7906-100G | |
| CaCl2< / sub> | Sigma | C1016-500gm | |
| بقع غشاء البلازما CellMask | Thermo Fisher Scientific | C10045 | |
| CL 316243 ملح ثنائي الصوديوم | Tocris | 1499 | |
| مسحوق الكولاجيناز | Sigma | C6885 | |
| DMEM | Gibco | 11995-040 | |
| DMEM no pheonol Red | Gibco | A14430-01 | |
| DNase I | Sigma-Aldrich | 10104159001 | |
| مصل الأبقار الجنيني (FBS) | Gibco | A56708-01 | |
| Fisherbrand Tissue Path Superfrost Plus Gold | Slides Fisher Scientific | 1518848 | |
| جل تحميل Pipet Tip | Fisher Scientific | 02-707-181 | |
| GlutaMAX Supplement | Gibco | 35050061 | |
| Glycerol Assay Kit | Abcam | AB133130 | |
| Hanks 'Balanced Salt Solution (HBSS) | Gibco | 14025-092 | |
| HEPES Buffer | Sigma | 83264-100ml-F | |
| Heraeus Megafuge 16R الطرد المركزي | Thermo Scientific | 75004271 | |
| Hoechst 33342 Solution | Thermo Fisher Scientific | 62249 | |
| احتضان شاكر صغير | VWR | 12620-942 | |
| متوسط 199 | نظارات غطاء مجهر Sigma-Aldrich | M4530 | |
| VWR | 16004-302 | ||
| PBS | Gibco | 10010023 | |
| البنسلين الستربتومايسين | جيبكو | 15140-122 | |
| فواصل التصوير SecureSeal | Grace Biolabs | 654006 | |
| Seive (مصفاة كوكتيل شبكية دقيقة من SteeL) | OXO | 3112000 | https://www.oxo.com/steel-fine-mesh-cocktail-strainer-660.html |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن