רקמת השומן ממלאת תפקיד מרכזי בשמירה על הומאוסטזיס של כל הגוף על ידי ויסות אגירת אנרגיה, איתות אנדוקריני ותרמוגנזה אדפטיבית, תוך אינטראקציה נרחבת עם איברים מקומיים ורחוקים 1,2,3. שני סוגים עיקריים של רקמת שומן ניתנים להבחנה: רקמת השומן הלבנה (WAT) ורקמת השומן החומה (BAT), אשר שונות באופן ניכר בקו התאי, התפקוד הפיזיולוגי, התפלגות האנטומית והפעילות המטבולית4.
WAT מהווה את מאגר האנרגיה הראשי של האורגניזם. שומנים לבנים מתמחים מאוד באחסון ליפידים ומאופיין בנוכחות טיפה ליפידית גדולה אחת (LD) שתופסת את רוב המרחב הציטופלזמי5. לעומת זאת, BAT מתמחה בתרמוגנזה שאינה רועדת. שדיפוציטים חומים מכילים מספר דמויות קטנות ומציגים צפיפות מיטוכונדרית גבוהה 3,6. היכולת התרמוגנית של BAT נשענת על חלבון הפרדה 1 (UCP1), חלבון ממברנה מיטוכונדריאלית פנימית שמקל על דליפת פרוטונים דרך הממברנה7. על ידי ניתוק הצרחון החמצוני מסינתזת ATP, UCP1 מפזר את גרדיאנט הפרוטונים כחום, ובכך תורם לשמירה על טמפרטורת הגוף8. בהתחשב בתפקידיהם המגוונים, WAT ו-BAT עוררו עניין רב לא רק כרגולטורים מרכזיים ומטרות טיפוליות פוטנציאליות במחלות מטבוליות, אלא גם בביולוגיה התפתחותית ואבולוציונית, אימונולוגיה והזדקנות, בשלהאינטראקציות המערכתיות המורכבות והרחבות שלהם. ראיות מצטברות מצביעות גם על כך שתכנות מטבולי עוברי קשור קשר הדוק להתפתחות רקמת השומן, שכן הפרעות בסביבה התוך-רחמית עלולות להשפיע על מספר, תפוצה ותפקוד השומן, ובכך לגרום לאנשים להיות מועדים להשמנה ולמחלות מטבוליות בהמשך חייהם11.
כדי לחקור את ביולוגיית רקמת השומן, זמינות של שומנים בוגרים היא חיונית. מערכות תרביות במבחנה מספקות סביבה מבוקרת המאפשרת הערכת גורמים ספציפיים המשפיעים על הדיפוגנזה ותפקוד השומרים. הוקמו מספר פרוטוקולים לבידוד והבחנה של שומניות מעכברים בוגרים או גורים יילודים 12,13,14,15. עם זאת, אבות השומנים הללו עשויים להיות שונים מאוכלוסיות התאים המקוריות שנוצרות רקמות שומן במהלך ההתפתחות. בעכברים, מחסני BAT הם הראשונים שמתפתחים במהלך העובר, ומספקים לתינוקות יכולת תרמוגנית שאינה רועדת, שהיא קריטית להסתגלות לקור לאחר הלידה. מאגרים של שומרי שומרי חומים ניתנים לזיהוי באזור הבין-סקיפולרי כבר ביום העוברי 14.5 (E14.5)16. LDs מתחילים להיווצר ב-E15.5, והביטוי של UCP1 מתחיל סביב E16.5. בעובר העכבר, פרה-אדיפוציטים של WAT המפשעה (iWAT) כבר קיימים בשלב16 זה.
הפרוטוקול המתואר כאן מתמקד בפרה-אדיפוציטים המבודדים ב-E15.5. שלב זה תואם לתקופה העוברית שבה תאי אב מתחילים התמיינות ב-vivo16, ובכך מייצגים את האבות הראשיים שיוצרים WAT ו-BAT. לעומת זאת, אבות אדיפוגניים שבודדו בשלב בוגר או יילוד עשויים כבר להיות מושפעים מגורמים סביבתיים וסביר להניח שיפגינו גמישות מוגבלת יותר. לכן, שימוש באבות עובריים ב-E15.5 משפר את היכולת לשחזר בנאמנות את תוכנית האדיפוגנית ב-invivo , שכן תאים אלו שומרים על פלסטיות התפתחותית גבוהה ונוטים יותר לעקוב אחרי מסלולי התמיינות פיזיולוגיים. גישה זו מעניינת במיוחד בשאלות ביולוגיה התפתחותית, במיוחד לחקירת השפעות הגורמים הסביבתיים על התמיינות פרה-אדיפוציטים בתקופה הפרינטלית, ומספקת מודל חשוב לחקר האופן שבו חשיפות בגיל צעיר עשויות לעצב את התפתחות רקמת השומן ואת התוצאות המטבוליות ארוכות הטווח. עם זאת, על המשתמשים להיזהר לגבי ספציפיות שלב זה: השיטה מותאמת לעוברים E15.5, וסטיות בגיל העוברי או בדיוק הניתוח עשויות להשפיע על תפוקת התאים או חיוניותם. בנוסף, טכניקת המיקרודיסקציה דורשת תרגול כדי להימנע מזיהום ברקמות שאינן שומן, במיוחד לאור גודלם הקטן של מחסני עוברים. פרוטוקול זה מסכם את כל השלבים והנהלים לבידוד, תרבות, הגברה והבחנה של פרה-אדיפוציטים עובריים לשומנים חומים ולבנים בוגרים.