本文介绍了一种白色和棕色脂肪组织移植方案，该方案为逆转糖尿病和肥胖型BTBR小鼠的生育力低下、肥胖和高血糖，并改善其肾功能提供了有前景的策略。
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方法文章
白色与棕色脂肪移植：纠正黑褐色布拉基尿（BTBR）肥胖小鼠生殖、代谢及肾脏功能缺陷的一种方法
* These authors contributed equally
本文内容
摘要
摘要
白色脂肪组织（WAT）和棕色脂肪组织（BAT）移植已成为一种有前景的治疗策略，可用于逆转代谢紊乱，而无需持续给予外源性药物。WAT 作为参与能量稳态的关键内分泌器官，而 BAT 则是体温调节所必需的产热组织。黑褐色短尾（BTBR）肥胖 小鼠模型很好地模拟了肥胖、2 型糖尿病（T2DM）和糖尿病肾病（DKD）的关键特征，包括高血糖、胰岛素抵抗、代谢低下以及生育力下降。
根据下述方案，将来自BTBR野生型和杂合子供体的白色脂肪组织（WAT）与棕色脂肪组织（BAT）联合移植至BTBR肥胖 受体后，成功逆转了亚生育力，减轻了体重增加，使血糖调控恢复正常，并改善了肾脏相关指标。值得注意的是，肾组织肥大和细胞凋亡减少，足细胞数量得以保留。这些结果表明，联合移植WAT和BAT可能成为治疗2型糖尿病（T2DM）的一种替代性治疗策略，同时对糖尿病肾病（DKD）和肥胖具有协同改善作用。此外，该方法可能有助于增加动物房种群中可存活的BTBR肥胖小鼠数量。进一步探究其潜在机制将有助于推动该干预手段的临床转化。
引言
糖尿病肾病（DKD）、2型糖尿病（T2DM）和肥胖症是相互关联的多因素疾病，构成了日益严重的全球性健康挑战。糖尿病肾病定义为在无其他可识别肾脏损害原因的情况下，糖尿病（DM）与慢性肾脏病同时存在，影响约20%-40%的糖尿病患者1,2。2型糖尿病是一种以慢性高血糖以及葡萄糖、脂质和胰岛素稳态紊乱为特征的全身性代谢障碍，目前影响全球超过5亿人，是全球十大主要死亡原因之一3。肥胖症由长期能量摄入与消耗失衡所致，目前全球每八人中就有一人受累，是导致发病和死亡的重要因素4。这三种疾病密切相关：肥胖显著增加患2型糖尿病的风险，而后者又显著提高发生糖尿病肾病的风险1,4。肥胖症、2型糖尿病和糖尿病肾病在全球范围内日益流行，凸显了深入理解其病理生理机制并开发有效治疗策略的紧迫性。
棕色脂肪组织移植已成为对抗肥胖症和2型糖尿病的一种有前景的治疗策略。该干预措施与体重减轻、胰岛素抵抗和肝脂肪变性的改善，以及循环脂联素水平升高、β3-肾上腺素能受体表达增加和脂肪酸氧化相关基因的上调密切相关。5需要注意的是，哺乳动物的脂肪组....
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方案
所有实验均经巴西圣保罗以色列爱因斯坦医院（HIAE）机构动物护理与使用委员会批准，并在圣保罗犹太研究与教育研究所注册（编号：3309-18 和编号：4900-21）。所用试剂与设备的详细信息列于 材料表.
注意：使用BTBR肥胖小鼠（瘦素基因敲除，纯合子，ob/ob）作为2型糖尿病（T2DM）、糖尿病肾病（DKD）和肥胖的模型。4至5周龄的雌性BTBR肥胖小鼠作为脂肪组织移植的受体。供体动物为雌性BTBR ob/+（杂合子）或 +/+（野生型）小鼠（基因型未确认，但表型为瘦型）。移植时，受体小鼠的平均体重范围为25至32 g。所有动物均饲养在独立通风的笼具中，环境条件标准，自由摄食和饮水，12小时光照/黑暗循环，并控制环境温度。每笼最多饲养五只动物。
1. 手术操作
注意：所有手术器械应在使用前通过热珠灭菌器加热至240-270 °C进行灭菌，随后用70%酒精处理。所有试管在使用前应通过高压灭菌法进行灭菌。
- 使用100% v/v异氟烷过量（2.5-5%）处死供体小鼠，随后进行颈椎脱位（图1A）。
- 将动物置于仰卧位（腹部朝上），用0.5%醇性氯己....
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结果
移植脂肪的量与方案有效性
在完成方案标准化后，评估了两种脂肪移植体积（占供体体重的5-9.9%和10-15%）的有效性，有效性定义为至少实现一次成功妊娠并产下可存活后代。5-9.9%组的成功率为23.8%，而10-15%组的成功率达到52.2%，相当于方案有效性提高了2.2倍(图2A)。关于组织组成，图2B显示，随着移植脂肪中棕色脂肪组织（BAT）含量的增加，有效性呈比例上升，当BAT占总注射脂肪的25%时，有效性达到100%。
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讨论
本研究表明，在2型糖尿病、糖尿病肾病和肥胖症的临床前模型中，联合移植白色脂肪组织和棕色脂肪组织是一种有效的治疗策略，可控制高血糖、防止体重增加和胰岛细胞肥大，恢复女性亚生育能力，并通过减少细胞凋亡和维持足细胞数量来改善肾功能。
尽管以往的研究已探讨了将白色脂肪组织（WAT）和棕色脂肪组织（BAT）移植作为调节葡萄糖稳态和胰岛素敏感性11、改善心脏功能12,13、预防肥胖5,8、恢复生育能力8或改善糖尿病肾病（DKD）14的策略，但大多数研究使用的2型糖尿病（T2DM）、糖尿病肾病（DKD）和肥胖表型较轻的小鼠模型，例如B6.V-Lepob/J（C57BL/6J Lepob/Lepob）或C57Bl/6品系，与.......
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披露
作者声明无利益冲突。
致谢
感谢实验与外科培训中心（CETEC）和技术团队以及犹太研究与教育研究所（IIEP）的技术团队提供的支持。本研究得到了巴西高等教育人员改进协调机构（CAPES/Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior）向 S.B. 提供的硕士研究奖学金、向 M.L.F. 提供的直接攻读博士学位研究奖学金，以及圣保罗州研究支持基金会（FAPESP/Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo；编号 2024/08173-6）向 M.O.M. 提供的硕士研究奖学金和（FAPESP/Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo；编号 2019/12636-3）向 M.T.A.B-R. 提供的科研启动奖学金资助。本研究还获得了圣保罗州研究支持基金会（FAPESP/Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo；编号 2017/23195-2 和编号 2021/02216-7）以及欧洲糖尿病研究基金会（EFSD/European Foundation for the Study of Diabetes）向 É.B.R. 提供的项目资助。作者声明，本稿件中未使用任何人工智能（AI）生成的内容。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 0.5% 醇类氯己定二葡糖酸盐溶液 | Rioquímica | SKU 1068253 | |
| 16 号针头 | Becton Dickinson | SKU 305198 | |
| 2.0% 非醇类氯己定二葡糖酸盐溶液 | Rioquímica | SKU 1113045 | |
| 3 mL 注射器 | Becton Dickinson | SKU 309657 | |
| Accu-Check 试纸条 – Performa | Roche | EAN 4015630981960 | |
| 阿辛蓝 PAS 试剂盒 | EasyPath | SKU EP-11-20019 | |
| 牛血清白蛋白 (BSA) | Sigma-Aldrich | A4612 | |
| CellSens 软件 | Olympus | CELLSENS | |
| 柠檬酸盐缓冲液 pH 6.0：一水合柠檬酸 + 氢氧化钠 | Sigma-Aldrich | C1909 + 28-3010 | |
| 活化型 Caspase-3 抗体 | Cell Signaling Technology | 9661 | |
| Cobas C 111 分析仪 | Roche | 4528778001 | |
| 肌酐 K | Labtest | 96-300 | |
| EnVision FLEX DAB+ 显色剂 | Agilent-Dako | K3468 | |
| EnVision FLEX /HRP 检测试剂 | Agilent-Dako | SM802 | |
| EnVision FLEX 过氧化物酶阻断试剂 | Agilent-Dako | SM801 | |
| EnVision FLEX 底物缓冲液 | Agilent-Dako | SM803 | |
| EnVision FLEX 洗涤缓冲液 20x | Agilent-Dako | K800721-2 | |
| 伊红 | Agilent-Dako | CS701 | |
| GloMax Discover 微孔板读数仪 | Promega | GM3000 | |
| 血糖仪 Accu-Check - Performa | Roche | EAN 4015630980512 | |
| GraphPad Prism 8 软件（统计学软件） | GraphPad by Dotmatics | - | |
| 100% v/v 异氟烷 (Isoflurane) | Cristália | - | |
| 苏木精 | Agilent-Dako | CS700 | |
| IX51 光学显微镜 | Olympus | IX51 | |
| 单只小鼠代谢笼 | Tecniplast | 3600M021 | |
| 封片剂 - Entellan | Sigma-Aldrich | 100869 | |
| 小鼠白蛋白 ELISA 试剂盒 | Abcam | Ab207620 | |
| 小鼠品系：BTBR.Cg-Lepob/WiscJ | JAX Laboratories | 4824 | |
| 过碘酸雪夫 (PAS) 试剂盒 | EasyPath | EP-11-20014 | |
| RM255 切片机 | Leica Biosystems | 14050237960 | |
| TP1020 组织处理仪 | Leica Biosystems | TP-1020 | |
| 曲马多 50 mg/mL | Grünenthal | 4022444 | |
| WT-1 抗体 | Santa Cruz | SC-192 |
参考文献
- Zhao, M., Cao, Y., Ma, L. New insights in the treatment of DKD: recent advances and future prospects. BMC Nephrol. 26 (1), 72(2025).
- van Raalte, D. H., et al. Combination therapy for kidney disease in people with diabetes mellitus. Nat Rev Nephrol
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重印与许可
