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Methodenartikel

Ein fortgeschrittenes Murine-Modell für alkoholfreie Steatohepatitis in Verbindung mit Typ-2-Diabetes

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DOI:

10.3791/59470

26. April 2019

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Es wird ein einfaches und zuverlässiges, diächterinduziertes Zäuntiermodell für alkoholfreie Steatohepatitis (NASH) beschrieben, das durch das nicht-SPF-Gehäuse der Tiere und die Verabreichung einer bestimmten fettreichen Ernährung erreicht wird. Wir beschreiben die Identifizierung von Leber-und Fettzell-Subsets, um die menschlichen Immunbedingungen zu rekapitulieren, indem Mäuse Umweltkeimen aussetzen.

Zusammenfassung

Fettleibigkeit wird mit chronischen, minderwertigen Entzündungen und Insulinresistenz in Verbindung gebracht, was zu einer zunehmenden Prävalenz chronischer Stoffwechselerkrankungen wie Typ-2-Diabetes und alkoholfreier Steatohepatitis (NASH) beiträgt. Neuere Forschungen haben ergeben, dass entzündungshemmende Immunzellen fettleibiges hypertrophisches Fettgewebe und Leber infiltrieren. Angesichts der sich abzeichnenden Bedeutung von Immunzellen im Zusammenhang mit der metabolischen Homöostase ist es dringend erforderlich, ihre Veränderung bei der Entwicklung von Typ-2-Diabetes und NASH zu quantifizieren und zu charakterisieren. Tiermodelle, die für die menschliche NASH typische pathophysiologische Merkmale hervorrufen, sind jedoch spärlich.

In diesem Artikel stellen wir ein detailliertes Protokoll zur Verfügung, um Immunzellen-Teilmengen zu identifizieren, die von der Leber und dem Fettgewebe isoliert sind, in einem zuverlässigen Mausmodell von NASH, das durch die Unterbringung von fettreichen Diät-Mäusen (HFD) unter unspezifischen pathogenfreien (SPF) Bedingungen ohne Sperre für mindestens sieben Wochen. Wir zeigen den Umgang mit Mäusen unter nicht-seften Bedingungen, die Verdauung des Gewebes und die Identifizierung von Makrophagen, natürlichen Killerzellen (NK), dendritischen Zellen, B und T-Zell-Untergruppen durch Fließzytometrie. Repräsentative Flow-Zytometrie-Parzellen von SPF-HFD-Mäuse und Nicht-SPF-Mäusen werden zur Verfügung gestellt. Um verlässliche und interpretierbare Daten zu erhalten, sind der Einsatz von Antikörpern, präzisen und präzisen Methoden zur Gewebeverdauung und der richtigen Gattung in Strömungszytometrie-Experimenten entscheidende Elemente.

Der Eingriff zur Wiederherstellung der physiologischen Antigen-Exposition bei Mäusen, indem er sie unter nicht-slawischen Bedingungen unterbringt, und die unspezifische Exposition gegenüber mikrobiellen Antigenen könnten ein relevantes Instrument zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen immunologischen Veränderungen sein, die durch die Ernährung verursacht werden. Fettleibigkeit und damit verbundene Langzeitkomplikationen.

Einleitung

Fettleibigkeit ist eine multifaktorielle Erkrankung und ein wichtiger Risikofaktor für die Entwicklung von Herzerkrankungen, Schlaganfall, alkoholfreier Steatohepatitis (NASH), Typ-2-Diabetes (T2D) und einigen Krebsarten. Die Verbreitung von Fettleibigkeit nimmt weltweit rapide zu. Heute sind 2,1 Milliarden Menschen — fast 30% der Weltbevölkerung — entweder fettleibig oder übergewichtig1. Fettleibig-assoziierte Insulinresistenz kann zu T2D führen, wenn erschöpfte Bauchspeicheldrüsen-Beta-Zellen den erhöhten Bedarf an Insulin zur Aufrechterhaltung der Glukose-Homöostase2nicht kompensieren.

Das ....

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Protokoll

Diese Studie wurde in Übereinstimmung mit dem Leitfaden für die Pflege und Nutzung von Labortieren der Nationalen Gesundheitsinstitute und des Tierschutzgesetzes unter der Aufsicht unseres institutionellen Tierschutzausschusses durchgeführt. Die Tierprotokolle wurden nach institutionalethischen Richtlinien der Charité Berlin durchgeführt und vom Landesamt für Gesundheit und Soziales genehmigt und entsprechen den ARRIVE-Richtlinien.

1. Diät-induziertes Tiermodell der Steatohepatitis

  1. Im Alter von 4 Wochen Mäuse (C57Bl/6J) auf Nicht-SPF-Gehäuse übertragen und kontinuierlich einer breiten Palette von Umweltpathogens-und Antigenen auss....

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Ergebnisse

Das beschriebene Protokoll ermöglicht die Charakterisierung von Oberflächenmarkern angeborener und adaptiver Immunzellen, die von murem perigonadalem Fettgewebe und Leber in einem Modell der Diät-induzierten NASH isoliert sind. Bei diesem Modell wurde NASH durch die Verabreichung von HFD plus Saccharose (6%) induziert. 7 bis 15 Wochen im Trinkwasser in C57Bl/6J Mäuse, wie zuvor berichtet 13. Wichtig ist, dass Mäuse in halbsterilen Bedingungen untergebracht waren und daher während des gesamten Expe.......

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Diskussion

Die Steatohepatitis hat eine starke Verbindung mit Stoffwechselstörungen wie Fettleibigkeit, Insulinresistenz und Dyslipidämie15. Mehrere Studien deuten darauf hin, dass eine Fettgewebe-Entzündung die Pathogenese von Typ-2-Diabetes antreiben kann, einschließlich veränderter Zellwerte sowohl des angeborenen als auch des adaptiven Immunsystems 4,5,16, 17 . Darüber hinaus w.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Danksagungen

Wir danken Anke Jurisch, Diana Woellner, Dr. Kathrin Witte und Cornelia Heckmann für die Unterstützung bei experimentellen Verfahren und Benjamin Tiburzy von Biolegend für hilfreiche Kommentare zur Gating-Strategie. J.S. wurde vom Helmholtz Grant (ICEMED) unterstützt. Die Studie wurde durch Stipendien der Klinischen Forschergruppe des Berliner Instituts für Gesundheit (BIH), des "BCRT-Stipendiums" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und der Einstein-Stiftung unterstützt. K.S.-B. Und H.-D.V. wird von FOR2165 finanziert.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
100 &Mikro; M-Zell-Siebe Falcon352340
1 mL Spritze BD   
26 G x 5/8 Nadeln BD 
35 mm PetrischalenFalcon353001
40 & Mikro; M-Zell-Siebe Falcon352340
ACK-LysepufferGIBCOA1049201
Alexa Fluor 700 Anti-Maus CD45Biolegend 103127AB_493714 (BioLegend Kat. Nr. 103127)
Analysesoftware FlowJo 10.0.8 Software
APC Anti-Maus CD11c AntikörperBiolegend 117309AB_313778 (BioLegend Kat. Nr. 117309)
APC Anti-Maus KLRG1 (MAFA) AntikörperBiolegend 138411AB_10645509 (BioLegend Kat. Nr. 138411)
BV421 Anti-Maus CD127 AntikörperBiolegend 135023AB_10897948 (BioLegend Kat. Nr. 135023)
BV421 Anti-Maus F4/80 AntikörperBiolegend 123131AB_10901171 (BioLegend Kat. Nr. 123131)
BV605 Anti-Maus CD279 (PD-1) AntikörperBiolegend 135219AB_11125371 (BioLegend Kat. Nr. 135219)
BV605 Anti-Maus NK-1.1 AntikörperBiolegend 108739AB_2562273 (BioLegend Kat. Nr. 108739)
BV650 Anti-Maus/humaner CD11b-AntikörperBiolegend 101239AB_11125575 (BioLegend Kat. Nr. 101239)
BV711 Anti-Maus/Mensch B220 AntikörperBiolegend 103255AB_2563491 (BioLegend Kat. Nr. 103255)
BV785 Anti-Maus CD8a AntikörperBiolegend 100749AB_11218801 (BioLegend Kat. Nr. 100749)
C57Bl/6J Mäuse, männlich, 5 Wochen alt Forschungseinrichtungen fü r experimentelle Medizin (FEM)
CaCl2 Charité - Universitätä tsmedizin BerlinA119.1 
Kollagenase NB 4G Geprüfte Qualität SERVA 
Kollagenase Typ I Worthington 
Konisches Zentrifugenröhrchen 15mL Falcon352096
Konisches Zentrifugenröhrchen 50 mL Falcon352070
DNAse   Sigma-Aldrich 
Fötales Rinderserum BiochromS0115
Filter 30µ M Zelltrics 
FITC Anti-Maus CD3 AntikörperBiolegend 100203AB_312660 (BioLegend Kat. Nr. 100203)
Durchflusszytometrie BD-LSR Fortessa 
Pinzette Sigma-Aldrich F4142-1EA
HBSS Bioanalytische GmBH 085021-0500 
Fettreiche Ernährung SSNIFE15741– 34 60 kJ% aus Fett, 19 % kJ% aus Proteinen und 21  kJ% aus Kohlenhydraten
Mikro-Präparierschere Sigma-Aldrich S3146wird zum Sezieren verwendet 
PE Anti-Maus CD25 AntikörperBiolegend 101903AB_312846 (BioLegend Kat. Nr. 101903)
PE/Cy7 Anti-Maus CD62L AntikörperBiolegend 104417AB_313102 (BioLegend Kat. Nr. 104417)
PE/Cy7 Anti-Maus I-A/I-E (MHCII) AntikörperBiolegend 107629AB_2290801 (BioLegend Kat. Nr. 107629)
PE/Dazzle 594 Anti-Maus CD4 AntikörperBiolegend 100565AB_2563684 (BioLegend Kat. Nr. 100565)
Percoll-Lösung BiochromL6115
PerCP/Cy5.5 Anti-Maus CD44 AntikörperBiolegend 103031AB_2076206 (BioLegend Kat. Nr. 103031)
PerCP/Cy5.5 Anti-Maus Gr-1 AntikörperBiolegend 108427AB_893561 (BioLegend Kat. Nr. 108427)
Phosphatgepufferte Kochsalzlösung Gibco12559069
Röhrchen mit rundem Boden und Kappe für das ZellsiebSTEMCELL Technologies38030
TruStain fcX Anti-Maus CD16/32Biolegende 101301AB_312800 (BioLegend Kat. Nr. 101301)
Trypanblau Sigma-Aldrich T6146
Zombie NIR Fixierbares ViabilitätskitBiolegend 423105Viablitätsfleck 
30965930511511427513LS0041974716728001400422316

Referenzen

  1. Guh, D. P., et al. The incidence of co-morbidities related to obesity and overweight: A systematic review and meta-analysis. BMC Public Health. 9, 88(2009).
  2. Prentki, M. Islet β cell failure in type. J Clin Invest. 116 (7), 1802-1812 ....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

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