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Le diabète de type 2 (DT2DM) est devenu l’une des maladies métaboliques non transmissibles à la croissance la plus rapide au monde, avec un nombre total de patients dépassant désormais 537 millions et un nombre estimé de 783 millions d’ici 2045. Ses caractéristiques pathophysiologiques principales se manifestent par une résistance à l’insuline (RI) des tissus périphériques, accompagnée d’une dysfonction progressive des cellulesβ 2. L’essence de la RI réside dans les effets biologiques significativement réduits déclenchés par une concentration physiologique d’insuline dans les organes ciblés, entraînant une diminution de l’absorption de glucose, une augmentation de la production hépatique de glucose et une inhibition de lalipolyse altérée 3. Le tissu adipeux est l’un des organes cibles les plus critiques de l’insuline. L’obésité rend les cellules graisseuses insensibles à l’insuline, réduisant l’absorption du glucose, inhibant la synthèse des triglycérides, tout en augmentant simultanément la lipolyse et en libérant davantage d’acides gras libres, aggravant ainsi la résistance systémique àl’insuline 4,5.
Dans des conditions physiologiques, l’insuline active la voie PI3K-AKT pour translocer le transporteur de glucose 4 (GLUT4) vers la membrane cellulaire, favorisant l’absorption du glucose et la synthèse des triglycérides dans les adipocytes. Simultanément, l’insuline inhibe l’activité de la lipase triglycéride adipeux (ATGL) et de la lipase sensible aux hormones (HSL) à la surface des gouttelettes lipidiques, bloquant ainsi lalipolyse 6. Lorsque la RI survient, une signalisation insulinique altérée affaiblit l’inhibition de la lipolyse, entraînant une libération massive d’acides gras libres (FFA) dans la circulation sanguine. Cela entraîne une libération massive de FFA dans la circulation sanguine, provoquant un dépôt de triglycérides ectopique dans des organes tels que le foie, le muscle squelettique et le pancréas. Cela induit une toxicité des lèvres et une inflammation chronique, contribuant finalement à l’apparition et à la progression duDT2DM 7. Par conséquent, établir un modèle d’adipocytes mature reproduisant les caractéristiques de la RI in vivo est crucial pour élucider les mécanismes moléculaires de la RI et développer de nouvelles stratégies d’intervention.
Actuellement, la lignée cellulaire embryonnaire de fibroblastes de souris 3T3-L1 est devenue un outil classique pour les études in vitro de la résistance à la résistance des adipocytes grâce à son cycle d’induction court et à sa bonne reproductibilité 8,9. Cependant, l’origine embryonnaire des cellules 3T3-L1, leur fond génétique uniforme et leur susceptibilité à la dérive phénotypique après un passage prolongé entraînent des différences significatives dans le comportement métabolique par rapport aux adipocytes adultes in situ, limitant leur valeur médicaletranslationnelle 10,11. En revanche, la fraction vasculaire stromale (SVF) isolée à partir de tissu adipeux sous-cutané de rongeurs est riche en cellules souches adiposes multipotentes (ASC). Les adipocytes matures différenciés de ces ASC présentent des caractéristiques morphologiques, fonctionnelles et transcriptionnelles qui ressemblent davantage à celles des adipocytes blancs natifs que la lignée cellulaire 3T3-L1 largement utilisée. Cela fait des adipocytes dérivés des SVF un modèle complémentaire pour étudier la signalisation et la résistance de l’insuline dans un contexte qui approxime mieux la complexité tissulaireprimaire 12.
Ce protocole convient particulièrement aux chercheurs souhaitant étudier l’action de l’insuline dans un modèle d’adipocytes primaires qui conserve une hétérogénéité tissulaire plus importante que les lignées cellulaires immortalisées. Cependant, les utilisateurs doivent noter que la SVF est une population mixte contenant des cellules endothéliales et immunitaires ; Par conséquent, les relevés reflètent le comportement d’une culture où les adipocytes sont un composant majeur mais non exclusif. Ce modèle peut être moins adapté aux études nécessitant une population purement synchronisée d’adipocytes.
Cette étude propose un protocole pour construire un modèle cellulaire résistant à l’insuline à partir d’adipocytes matures dérivés de la SVF. Le protocole détaille l’ensemble du processus d’isolement, de culture, de différenciation et d’induction de la résistance à l’insuline (SVF), en imitant avec succès l’état de résistance à l’insuline des adipocytes in vivo. L’évaluation du modèle sera réalisée aux niveaux de consommation de glucose, de morphologie cellulaire et de mécanismes moléculaires. Cela fournit une base technique pour étudier les mécanismes moléculaires sous-jacents à la résistance à l’insuline dans les adipocytes.