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Artículo de método

Aislamiento Y Diferenciación De Preadipocitos Blancos Y Marrones Primarios De Ratones Recién Nacidos

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DOI:

10.3791/62005

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25 de enero de 2021

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En este artículo

Resumen

Este informe describe un protocolo para el aislamiento simultáneo de preadipocytes marrones y blancos primarios de ratones recién nacidos. Las células aisladas se pueden cultivar en cultivo e inducir a diferenciarse en adipocitos blancos y marrones completamente maduros. El método permite la caracterización genética, molecular y funcional de las células de grasa primarias en cultivo.

Resumen

La comprensión de los mecanismos que son la base de la diferenciación y de la función del adipocyte se ha beneficiado grandemente del uso de las variedades de células blancas inmortalizadas del preadipocyte. Estas variedades de células cultivadas, sin embargo, tienen limitaciones. No capturan completamente el espectro funcional diverso de las poblaciones heterogéneas del adipocyte que ahora se saben para existir dentro de depósitos adiposos blancos. Para proporcionar un modelo más fisiológicamente relevante para estudiar la complejidad del tejido adiposo blanco, se ha desarrollado y optimizado un protocolo para permitir el aislamiento simultáneo de progenitores primarios de adipocitos blancos y marrones de ratones recién nacidos, su rápida expansión en cultivo y su diferenciación in vitro en adipocitos maduros y completamente funcionales. La principal ventaja de aislar las células primarias de los recién nacidos, en lugar de ratones adultos, es que los depósitos adiposos se están desarrollando activamente y son, por lo tanto, una rica fuente de preadipocitos proliferantes. Los preadipocitos primarios aislados mediante este protocolo se diferencian rápidamente al alcanzar la confluencia y se vuelven completamente maduros en 4-5 días, una ventana temporal que refleja con precisión la aparición de almohadillas de grasa desarrolladas en ratones recién nacidos. Los cultivos primarios preparados con esta estrategia pueden ampliarse y estudiarse con alta reproducibilidad, lo que los hace adecuados para pantallas genéticas y fenotípicas y permite el estudio de los fenotipos de adipocitos autónomos celulares de los modelos genéticos de ratón. Este protocolo ofrece un acercamiento simple, rápido, y barato para estudiar la complejidad del tejido adiposo in vitro.

Introducción

La obesidad resulta de un desequilibrio crónico entre la toma de energía y el gasto energético. A medida que se desarrolla la obesidad, los adipocitos blancos experimentan una expansión masiva en el tamaño celular que resulta en hipoxia en el microambiente, muerte celular, inflamación y resistencia a la insulina1. Los adipocitos hipertrofiados disfuncionales no pueden almacenar adecuadamente el exceso de lípidos, que se acumulan en cambio en otros tejidos donde amortiguan la acción de la insulina2,3. Los agentes que mejoran la función del adipocyte y restauran el lípido normal que repiq....

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Protocolo

Este protocolo sigue todas las directrices de la IACUC del Instituto de Investigación Scripps y la Facultad de Medicina y Salud Pública de la Universidad de Wisconsin – Madison.

1. Recolección y digestión de depósitos adiposos (día 1)

  1. Prepare dos tubos de 1,5 mL para cada cachorro: uno para el tejido adiposo marrón (BAT) y otro para el tejido adiposo blanco (WAT). Agregue 250 μL de solución salina tamponada con fosfato (PBS) + 200 μL de tampón de aislamiento 2x (123 mM de NaCl, 5 mM de KCl, 1,3 mM de CaCl2,5 mM de glucosa, 100 mM de ácido 4-(2-hidroxietil)-1-piperazinatanosulfónico (HEPES), penicilina-estreptomicina y a....

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Resultados

La sección 1 del protocolo producirá una suspensión heterogénea de células que son visibles bajo un microscopio de luz estándar. El filtrado de tejidos digeridos con un colador celular (sección 2) eliminará el tejido no digerido. Sin embargo, algunos desechos celulares, células sanguíneas y adipocitos maduros pasarán a través de (Figura 1C). Los lavados suaves 1 h después del revestimiento eliminarán las células no relevantes, ya que los preadipocitos se unen.......

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Discusión

El tejido adiposo es crítico para la sensibilidad sistémica a la insulina y la homeostasis de la glucosa20. la disfunción obesidad-ligada del adipocyte se asocia firmemente al inicio del tipo - diabetes 2. Por lo tanto, una mayor comprensión de la biología y de la fisiología básicas del tejido adiposo puede permitir el diseño de nuevos tratamientos para los desordenes metabólicos. Como complemento al análisis funcional y transcripcional directo de adipocitos maduros aislados de depósitos de grasa<.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores agradecen a Cristina Godio en el Centro Nacional de Biotecnología en Madrid, España, Mari Gantner en el Scripps Research Institute, La Jolla, y Anastasia Kralli en la Universidad Johns Hopkins, Baltimore, por la ayuda para optimizar este protocolo basado en el trabajo inicial de Kahn et al.18. Este trabajo fue financiado por las subvenciones DK114785 y DK121196 de los NIH a E.S.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
3-isobutil-1-metilxantina (IBMX)Sigma-AldrichI7018
placas de 6 pocillosCorning353046
AdipoRed (Rojo Nilo)LonzaPT-7009
Antimicina ASigma-AldrichA8674
BenchMark Suero fetal bovinoGemini Bioproducts LLC100-106
CaCl2Sigma-AldrichC4901
Filtro de célulasFisher Scientific
Colagenasa, Tipo 1   Worthington Biochemical CorpLS004196
ddH2OSigma-Aldrich6442
DexametasonaSigma-AldrichD4902
DMEMSigma-AldrichD5030Para estudios bioenergéticos
DMEM, alta glucosa, GlutamaxGibco10569010
DPBS, sin calcio, sin magnesioGibco14190144
sin ácidos grasos BSASigma-AldrichA8806
FCCPSigma-AldrichC2920
GelatinaSigma-AldrichG1890
GlucosaSigma-AldrichG7021
HEPESSigma-AldrichH3375
Hoechst 33342InvitrogenH1399
InsulinaSigma-AldrichI6634
KClSigma-AldrichP9333
NaClSigma-AldrichS7653
NorepinefrinaCayman Chemical16673
OligomicinaSigma-Aldrich75351
Pluma/EstreptococoGibco15140122
RosiglitazonaSigma-AldrichR2408
RotenonaSigma-Aldrich557368
Caballito de mar XFe96 FluxPakAgilent Technologies102416-100Para estudios de bioenergética
pinza quirúrgicaROBOZ Surgical Instrument CoRS-5158
Tijeras quirúrgicasROBOZ Surgical Instrument CoRS-5880
ThermoMixerEppendorfT1317
triyodotironina (T3)Sigma-Aldrich642511
22363549

Referencias

  1. Rosen, E. D., Spiegelman, B. M. What we talk about when we talk about fat. Cell. 156 (1-2), 20-44 (2014).
  2. McGarry, J. D. Banting lecture 2001: Dysregulation of fatty acid metabolism in the etiology of type 2 diabetes. Diabetes. 51 (1), 7-18 (2002).
  3. Kus....

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Reimpresiones y permisos

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