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Fettgewebe wird zunehmend als dynamisches endokrines Organ mit Schlüsselrollen in der Ganzkörperenergie-Homöostase 1,2,3,4,5 anerkannt. Über ihre klassische Funktion als Lipidspeicher hinaus regulieren Adipozyten die systemische Insulinsensitivität, und Störungen der Fettmasse – ob Überschuss oder Mangel – stehen in Verbindung mit Insulinresistenz und metabolischen Erkrankungen 6,7,8,9. Ein vorgeschlagener Mechanismus, der zu dieser regulatorischen Kapazität beiträgt, ist die interzelluläre Kommunikation über ausgeschiedene Faktoren. Während Adipokine als wichtige endokrine Signale aus Fettgewebe 10,11,12,13,14,15,16,17,18 gut etabliert sind, setzen Adipozyten auch eine beträchtliche Anzahl extrazellulärer Vesikel (EVs) frei, membrangebundene Partikel mit Lipiden, Proteinen, Nukleinsäuren und Metaboliten. Ob von Adipozyten ausgeschiedene EVs (AdEVs) wie andere EV-Arten auch Glykane tragen, ist nochunklar. Es wurde nachgewiesen, dass Adipozyten eine wichtige Quelle für EVs sind, da etwa 80 % der zirkulierenden exosomalen MikroRNAs aus Adipozyten in Mausmodellen stammen, wie mit adipozytenspezifischen Dicer-Knockout-Mäusen unter Ausgangsbedingungen25 demonstriert wurde. Die Rolle von AdEVs bei Stoffwechsel, Entzündung, Insulinsensitivität und Adipogenese wurde berichtet, ist aber noch unvollständig verstanden(26,27,28,29). Weitere potenzielle Funktionen, insbesondere bei der Vermittlung von Übersprechen mit anderen Zelltypen und Organen, sind noch weitgehend unbekannt. Die Häufigkeitvon 26 EVs legt nahe, dass sie wichtige Rollen sowohl in der lokalen als auch in der systemischen Signalübertragung spielen könnten, doch die biologische Bedeutung und Wirkmechanismen von AdEVs sind weitgehend unerforscht. Diese Wissenslücke unterstreicht die Notwendigkeit robuster und spezialisierter Methoden zur Untersuchung der AdEV-Sekretion und -Funktion.
Um diese Lücke zu schließen, erzeugten wir adipozytenspezifische CD63-GFP-Mäuse (AdipCD63-GFP), indem wir Adiponectin-Cre-Mäuse mit Stopfl/fl/CD63-GFP-Mäusen (Stamm#:036865, JAX) kreuzten. Stopfl/fl/CD63-GFP-Wurfgeschwister, die CD63-GFP in Abwesenheit von Cre nicht ausdrückten, wurden als Kontrolle verwendet. Der CD63-GFP-Reporterstamm wurde erfolgreich eingesetzt, um zelltypspezifische EVs in vivo nachzuverfolgen, einschließlich endothelialer und neuronal-abgeleiteter EVs30,31. Da Adiponektin nur in reifen Adipozyten und nicht in Adipozyten-Vorläuferzellen (APCs) exprimiert wird und CD63 ein Marker für EVs34 ist, können die im Kreislauf und im Gewebe nachgewiesenen GFP+-EVs speziell als AdEVs identifiziert werden. Daher werden in dieser Studie GFP+-EVs, die in APCs nachgewiesen wurden, als AdEVs interpretiert, die von diesen Vorläuferzellen aufgenommen wurden. Dieses Reporter-System ermöglicht eine direkte Überwachung der Vesikelfreisetzung und potenzieller Zielinteraktionen in vivo und in vitro und ermöglicht so die Untersuchung von AdEVs in anderen Zelltypen von Fettgewebe. Wichtig ist, dass AdEVs im Vergleich zu EVs anderer Zelltypen besonders fettreich sind, was sie auftriebskräftiger, zerbrechlicher und schwieriger macht, mit traditionellen Ultrazentrifugationsmethodenwiederherzustellen. Hohe Zentrifugalkräfte können diese Vesikel beschädigen oder zu erheblichem Probenverlust und Kontamination führen, was die nachgelagerte Analyse erschwert. Um diese Einschränkungen zu überwinden, haben wir einen Arbeitsablauf optimiert, der mehrere Zentrifugationsschritte mit niedriger Geschwindigkeit mit Größenausschlusschromatographie kombiniert, was die Scherspannung minimiert, die Integrität der Vesikel erhält und Reinheit sowie Ertrag verbessert, was eine genaue Quantifizierung und Funktionsstudien ermöglicht. Zusammen bieten das CD63-GFP-System und diese optimierte Isolationspipeline einen zugänglichen und reproduzierbaren Ansatz zur Untersuchung der AdEV-Sekretion und -Funktion im Fettgewebe-Crosstalk und der systemischen Stoffwechselregulation.