Gli adipociti sono caratterizzati fenotipicamente per le loro dimensioni, numeri e zona, rivelando degli adipociti iperplasia e ipertrofia, indotta da stoccaggio eccessivo di energia a causa di un eccesso di nutrizione 5. Questi eventi portano alla disregolazione di acidi grassi e successive sindromi metaboliche sono afferma anche di un aumento della massa grassa con metabolismi conservati, che è indicato anche come l'espansione grasso "sano". Ad esempio, Kusminski et al. 21 hanno mostrato che i topi con espansione grasso massiccia rimangono metabolicamente sani, suggerendo che l'espansione grasso non è necessariamente legata sindromi metaboliche e deve essere attentamente determinata a valutare le caratteristiche degli adipociti. Il tessuto adiposo (AT) gioca un ruolo fondamentale nella regolazione del metabolismo del corpo. AT è il più grande organo endocrino che potrebbe influenzare la dislipidemia, l'aterosclerosi, l'iperinsulinemia e iperglicemia 3. Valutare AT omeostasi e la m molecolareECCANISMI regolano potrebbe consentire una migliore comprensione dei disturbi del sistema metabolici. Pertanto, svelare i meccanismi che regolano la differenziazione degli adipociti, le dimensioni degli adipociti e la massa cuscinetto adiposo aiuterebbero a sviluppare nuovi trattamenti terapeutici per i disturbi di obesità. Uso in vivo e metodi in vitro, è possibile determinare il ruolo degli impatti alimentari e di espressione genica sulla differenziazione e l'attività degli adipociti. Per determinare l'omeostasi AT, determinare l'equilibrio tra differenziazione degli adipociti, proliferazione e apoptosi come suggerito dal nostro protocollo è importante come analizzare il glucosio e insulina metabolica risposta 22-24.
Profili di espressione analisi di geni coinvolti nella adipogenesi, lipogenesi, la lipolisi, l'assorbimento degli acidi grassi, ipossia, l'apoptosi e la proliferazione in adipociti primari e viscerale AT è un metodo di alto rendimento per ottenere una panoramica degli adipociti omeostasi e la loro possibile disfunzione.i candidati interessanti dovrebbero essere ulteriormente analizzati a livello proteico mediante western blot o colorazione immunohistological. Per ottenere risultati ottimali attraverso tempo reale sistema PCR utilizzando coloranti cianinici asimmetrici, le concentrazioni di cDNA da 1 a 10 ng di primer e le concentrazioni ottimali da 50 a 900 nm dovrebbero essere testati per minimizzare l'amplificazione non specifica. I componenti critici sono i primer; Per ciascuna prova, le curve di fusione devono essere controllati strettamente per garantire la specificità ed escludere la formazione di dimeri di primer. Pertanto, è consigliabile utilizzare un controllo negativo con H 2 O invece di cDNA. Inoltre, commerciali disponibili coloranti cianinici asimmetriche sono forniti come Master Mix contenenti un colorante di riferimento passivo (come ROX) per fornire un segnale di riferimento interno. Il segnale cDNA è normalizzata durante l'analisi dei dati ai segnali ROX per correggere le fluttuazioni del segnale ben-to-bene. Un altro punto da considerare al fine di stabilire un good sistema qPCR è la scelta del gene housekeeping. Per ogni condizione, diversi geni housekeeping vengono utilizzati, ad esempio, HPRT, β-actina, GAPDH, β-2-mg o HSP90.
Proteine HIF stabilizzati da condizioni di ipossia sono regolatori principali che determinano non solo adipociti sopravvivenza, ma anche cambiamenti metabolici, come il glucosio, la tolleranza di insulina e il metabolismo dei lipidi 11,25,26. Per accertare le aree ipossiche nel cuscinetto adiposo, HIF-1α è determinato in AT sezioni di immunoistochimica. Poiché le proteine HIF si stanno rapidamente degradati entro 5 o 10 minuti in condizioni normossiche, la procedura e la fissazione del cuscinetto adiposo per l'analisi istologica devono essere strettamente controllati per evitare di tempo di latenza. Pertanto, per assicurare ipossia non solo attraverso HIF colorazione, pimonidazole viene utilizzato per determinare le aree ipossiche in AT. Pimonidazole è in grado di distribuire nei tessuti, come è stato già indicato in ossa 27, Ed effettivamente indicare le zone ipossiche legandosi alle proteine contenente il tiolo specificatamente nelle cellule ipossiche, che viene ulteriormente rilevati in sezioni istologiche legandosi anticorpo specifico 28. Tuttavia, altri marcatori e metodi possono essere utilizzati per analizzare il percorso ipossia. Ad esempio, il coinvolgimento dell'enzima prolyl idrossilasi (PHD), che inducono idrossilazione dei residui di prolina sotto normoxia, così come la proteina di von Hippel-Lindau (VHL), che riconoscono proline idrossilati e indurre il poli-ubiquitinazione di mediare proteasomale HIF degradazione, devono essere analizzati per una panoramica completa del percorso 29,30. Inoltre, il rilevamento onnipresente di HIF potrebbe anche determinare la stabilità proteica e la degradazione che può essere alterare 31,32.
Inoltre, proliferazione Ki67 e l'apoptosi da TUNEL sono determinati in vivo attraverso la colorazione di AT sezioni istologiche. La quantificazione della proliferazione da Ki67 e unpoptosis da TUNEL o annessina V colorazione attraverso citometria a flusso di analisi viene effettuata anche 33. Proliferazione potrebbe naturalmente essere misurata con altre tecniche come l'analisi del ciclo cellulare adipociti, che non viene affrontato dalla misurazione di cellule positive Ki67. Inoltre, lo studio apoptosi mediante TUNEL può essere completata mediante FACS analisi di annessina V e TOP-PR-3 che determinerà i livelli di necrosi rispetto al processo di morte cellulare apoptosi. L'apoptosi è un processo fondamentale per il programma di morte cellulare, che è importante per AT omeostasi. Infatti, disregolazione di adipociti apoptosi è stato implicato in precedenza nei processi che contribuiscono all'obesità e lipodistrofia 34. Inoltre, nel 2011, Keuper et al. Legato adiposo infiammazione dei tessuti di adipociti apoptosi. Essi hanno dimostrato che i macrofagi apoptosi indotta in preadipocytes e adipociti, che a loro volta attirano macrofagi. Il reclutamento di macrofagi accelera infiammazione, che contributes a sindromi metaboliche come glucosio e di insulina tolleranza 35. Tuttavia, adipociti l'apoptosi è un fenomeno ancora poco studiato, nonostante l'ipotesi che l'apoptosi indotta adipociti potrebbe portare ad una riduzione del peso.
Il presente protocollo utilizza approcci immunoistochimica per studiare fenomeno diverso, come la proliferazione, l'apoptosi e ipossia in vivo. Pertanto, il tessuto è stato fissato con 4% di formaldeide, che è un passaggio critico. Un tempo di fissaggio del tessuto prolungato porta al cambiamento degli epitopi, che diventano non accessibili per l'anticorpo. Al contrario, un breve tempo di fissazione aumenta la sensibilità di epitopi ai reagenti. Il momento ottimale raccomandata di fissaggio è di 24 ore. Inoltre, lo spessore delle sezioni influenza anche gli anticorpi leganti ai loro epitopi; spessore ottimale è compreso tra 2 e 5 micron. Le sezioni più spesse di 5 micron darà risultati falsamente positivi a causa di un aumento dei siti di legame. Al contrario, sriflessioni più sottile di 2 micron contengono siti meno vincolante e le aree positive non sono ben definiti. Ulteriori fattori critici sono l'anticorpo stesso, tempo di incubazione, la concentrazione e la temperatura uniforme, che influenzano la qualità del legame con gli epitopi specifici. Pertanto, convalidando la concentrazione e l'incubazione tempo anticorpo è necessaria per ogni condizione.
Per completare lo studio, mettiamo a disposizione in vitro adipociti protocollo di differenziazione, che potrebbe essere esteso per diversi trattamenti, la stimolazione o co-culture. Utilizzando nelle culture adipociti in vitro, è fattibile per determinare difetti di differenziazione degli adipociti e funzioni. Per ottenere risultati affidabili, come per tutte le celle primarie, il comportamento sano e l'aspetto delle ADSCs e adipociti è molto importante. La granularità, vacuolations e / o distacco citoplasmatici sono segni di deterioramento, che indica medio inadeguata, la contaminazione microbica o senescenza del primariocellule. Questo protocollo utilizza adipociti isolati dal tessuto cuscinetto adiposo, che è pure possibile utilizzare mesenchimali cellule staminali isolate dal midollo osseo come descritto da altri protocolli 36. L'ultima include cellule progenitrici stromali, che potrebbero riflettere problemi differenziazione supplementare che si verificano nella fase molto precoce di differenziazione degli adipociti, questo potrebbe essere perso nel nostro protocollo corrente. Inoltre, ADSCs possono essere espanse rapidamente (più di 10 volte entro una settimana), e ADSCs in coltura a lungo termine dopo alcuni passaggi ancora mantengono la loro pluripotenza mesenchimali 37,38. Un altro vantaggio utilizzando ADSCs è che si può facilmente passare a umano, dal momento che ADSCs possono essere raccolte da pazienti con la liposuzione, che è un metodo semplice e poco invasivo.
Al influenza diversi altri organi in modo endocrino, il protocollo dovrebbe essere estesa a adipochine. Adipochine, come la leptina, adiponectina, fattore di necrosi tumorale-α (TNF) unND resistina, secreto dagli adipociti sono noti per influenzare malattie metaboliche controllando il metabolismo dei grassi, omeostasi energetica e la sensibilità all'insulina 39. Pertanto, siero e adipociti secretoma analisi dovrebbero essere effettuate. Nel caso di AT erettile, adipochine e citochine pro-infiammatorie come IL-6, può portare a disregolazione di organi quali il fegato e pancreas, e della funzione muscolare 4. Al fine di escludere disfunzione d'organo sistemica, modelli animali o colture cellulari potrebbero essere testati per la loro risposta al glucosio stimolazione e l'assorbimento.
Qui forniamo un protocollo per analizzare lo stato di base della AT e adipociti in vivo e in vitro per rivelare meccanismi molecolari di adipociti omeostasi e funzionalità.