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Articolo metodologico

Un modello avanzato di murine per la steatoepatite non alcolica in associazione con il diabete di tipo 2

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DOI:

10.3791/59470

26 aprile 2019

* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

È descritto un semplice e affidabile modello animale di roditore indotto dalla dieta per la steatoepatite non alcolica (NASH), ottenuto attraverso l'alloggiamento non SPF degli animali e la somministrazione di una dieta specifica ad alto contenuto di grassi. Descriviamo l'identificazione di sottoinsiemi di cellule immunitarie epatiche e adiposo per ricapitolare le condizioni immunologiche umane esponendo i topi ai germi ambientali.

Abstract

L'obesità è associata a infiammazione cronica di basso grado e resistenza all'insulina, contribuendo ad una crescente prevalenza di malattie metaboliche croniche, come il diabete di tipo 2 e la steatoepatite non alcolica (NASH). Recenti ricerche hanno stabilito che le cellule immunitarie pro-infiammatorie infiltrano obesi tessuto adiposo ipertrofico e fegato. Data l'importanza emergente delle cellule immunitarie nel contesto dell'omeostasi metabolica, vi è la necessità critica di quantificare e caratterizzare la loro modificazione durante lo sviluppo del diabete di tipo 2 e NASH. Tuttavia, i modelli animali che inducono caratteristiche patofisiologiche tipiche della NASH umana sono scarsi.

In questo articolo, forniamo un protocollo dettagliato per identificare i sottogruppi di cellule immunitarie isolati dal fegato e dal tessuto adiposo in un modello di topo affidabile di NASH, stabilito da topi con dieta ad alto contenuto di grassi (HFD) in condizioni non specifiche prive di patogeno (SPF) senza barriera per almeno sette settimane. Dimostriamo la manipolazione dei topi in condizioni non-SPF, la digestione dei tessuti e l'identificazione dei macrofagi, delle cellule Natural Killer (NK), delle cellule dendritiche, dei sottogruppi di cellule B e T mediante citometria a flusso. Sono forniti diagrammi di citometria a flusso rappresentativo da topi HFD SPF e topi non SPF. Per ottenere dati affidabili e interpretabili, l'uso di anticorpi, metodi precisi e precisi per la digestione dei tessuti e la corretta gating negli esperimenti di citometria a flusso sono elementi critici.

L'intervento per ripristinare l'esposizione fisiologica di antigene nei topi che li ospita in condizioni non-SPF e l'esposizione non specifica agli antigeni microbici potrebbe fornire uno strumento pertinente per indagare il legame tra alterazioni immunologiche, l'obesità e le correlate complicazioni a lungo termine.

Introduzione

L'obesità è un disturbo multifattoriale e un importante fattore di rischio per lo sviluppo di malattie cardiache, ictus, steatoepatite non alcolica (NASH), diabete di tipo 2 (T2D) e alcuni tipi di cancro. La prevalenza dell'obesità è in rapida crescita a livello globale. Oggi, 2,1 miliardi persone — quasi il 30% della popolazione mondiale — sono obesi o sovrappeso1. La resistenza all'insulina associata all'obesità può portare a T2D, quando le cellule beta dell'isolotto pancreatica esaurite non riescono a compensare l'aumentata necessità di insulina per mantenere l'omeostasi del glucosio2.

Tess....

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Protocollo

Questo studio è stato effettuato in conformità con la guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio degli istituti nazionali di sanità e della legge sul benessere degli animali sotto la supervisione del nostro Comitato istituzionale per la cura e l'uso degli animali. I protocolli animali sono stati condotti secondo le linee guida etiche istituzionali della Charité Berlin, Germania, e sono stati approvati dal Landesamt für Gesundheit und Soziales e sono conformi alle linee guida di arrivo.

1. modello animale indotto dalla dieta di steatoepatite

  1. Trasferire i topi (topi C57BL/6J, maschio) in un alloggiamento non SPF all'età ....

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Risultati

Il protocollo descritto consente la caratterizzazione di marcatori superficiali di cellule immunitarie innate e adattative isolate dal tessuto adiposo perigonadica murina e dal fegato in un modello di NASH indotto dalla dieta. In questo modello, NASH è stato indotto dalla somministrazione di HFD più saccarosio (6%) in acqua potabile per 7 a 15 settimane in topi topi C57BL/6J, come precedentemente riportato13. È importante sottolineare che i topi sono stati alloggiati in condizioni semi sterili e, .......

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Discussione

La steatoepatite ha una forte associazione con anomalie metaboliche come l'obesità, l'insulino-resistenza e la dislipidemia15. Studi multipli indicano che l'infiammazione del tessuto adiposo può guidare la patogenesi del diabete di tipo 2, compresi i livelli alterati di cellule del sistema immunitario innato e adattivo4,5,16,17 . Inoltre, è stato trovato che l'obesità mo.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Ringraziamo anke Giuch, Diana Woellner, Dr. Kathrin Witte e Cornelia Heckmann per l'assistenza con le procedure sperimentali e Benjamin Tiburzy di Biolegend per commenti utili sulla strategia di gating. La JS è stata sostenuta dall'Helmholtz Grant (ICEMED). Questo studio è stato sostenuto da sovvenzioni dall'unità di ricerca clinica del Berlin Institute of Health (BIH), il "BCRT-Grant" dal Ministero federale tedesco per l'istruzione e la ricerca e la Fondazione Einstein. K.S.-B. e H.-D.V. sono finanziati da FOR2165.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
100 µ filtri per cellule m Falcon352340
siringa da 1 mLBD   
26 G x 5/8 aghi BD 
Piastre di Petri da 35 mm Falcon353001
40 µ filtri per cellule m Falcon352340
ACK tampone di lisi GIBCOA1049201
Alexa Fluor 700 anti-topo CD45Biolegend 103127AB_493714 (BioLegend Cat. N. 103127)
Software di analisi FlowJo 10.0.8 software
APC anti-topo CD11c AnticorpoBiolegend 117309AB_313778 (BioLegend Cat. No. 117309)
APC anti-topo KLRG1 (MAFA) AnticorpoBiolegend 138411AB_10645509 (BioLegend Cat. No. 138411)
BV421 anti-topo CD127 AntibodyBiolegend 135023AB_10897948 (BioLegend Cat. No. 135023)
BV421 anti-topo F4/80 AnticorpoBiolegend 123131AB_10901171 (BioLegend Cat. No. 123131)
BV605 anti-topo CD279 (PD-1) AnticorpoBiolegend 135219AB_11125371 (BioLegend Cat. No. 135219)
BV605 anti-topo NK-1.1 AnticorpoBiolegend 108739AB_2562273 (BioLegend Cat. No. 108739)
BV650 anti-topo/umano CD11b AntibodyBiolegend 101239AB_11125575 (BioLegend Cat. No. 101239)
BV711 anti-topo/umano B220 AntibodyBiolegend 103255AB_2563491 (BioLegend Cat. No. 103255)
BV785 anti-topo CD8a AnticorpoBiolegend 100749AB_11218801 (BioLegend Cat. No. 100749)
C57Bl/6J topi, maschio, 5 settimane Forschungseinrichtungen fü r experimentelle Medizin (FEM)
CaCl2 Charité - Universitä tsmedizin BerlinA119.1 
Collagenasi NB 4G Grado Provato SERVA 
Collagenasi Typ I Worthington 
Provetta da centrifuga conica 15mL Falcon352096
Provetta da centrifuga conica 50 mLFalco352070
DNA  Sigma-Aldrich 
Siero fetale bovino BiochromS0115
Filtro 30µ m Celltrics 
FITC anti-topo CD3 AntibodyBiolegend 100203AB_312660 (BioLegend Cat. No. 100203)
Citometria a flusso BD-LSR Fortessa 
Pinze Sigma-Aldrich F4142-1EA
HBSS Bioanalitico GmBH 085021-0500 
Dieta ricca di grassi SSNIFE15741– 34 60 kJ% da grasso, 19&magro kJ% da proteine e 21  kJ% da
forbici per micro dissezione dei carboidrati Sigma-Aldrich S3146utilizzato per scopi di dissezione 
PE anti-topo CD25 AnticorpoBiolegend 101903AB_312846 (BioLegend Cat. No. 101903)
PE/Cy7 anti-topo CD62L AntibodyBiolegend 104417AB_313102 (BioLegend Cat. No. 104417)
PE/Cy7 anti-topo I-A/I-E (MHCII) AnticorpoBiolegend 107629AB_2290801 (BioLegend Cat. No. 107629)
PE/Dazzle 594 anti-topo CD4 AntibodyBiolegend 100565AB_2563684 (BioLegend Cat. No. 100565)
Soluzione Percoll BiochromL6115
PerCP/Cy5.5 anti-topo CD44 AnticorpoBiolegend 103031AB_2076206 (BioLegend Cat. No. 103031)
PerCP/Cy5.5 anti-topo Gr-1 AntibodyBiolegend 108427AB_893561 (BioLegend Cat. N. 108427)
Soluzione salina tamponata con fosfato Tubi Gibco12559069
a fondo tondo con tappo del filtro cellulareSTEMCELL Technologies 38030
TruStain fcX anti-topo CD16/32Biolegend 101301AB_312800 (BioLegend Cat. No. 101301)
Trypan Blue Sigma-Aldrich T6146
Kit di vitalità riparabile Zombie NIRBiolegend 423105macchia di viablità 
30965930511511427513LS0041974716728001400422316

Riferimenti

  1. Guh, D. P., et al. The incidence of co-morbidities related to obesity and overweight: A systematic review and meta-analysis. BMC Public Health. 9, 88(2009).
  2. Prentki, M. Islet β cell failure in type. J Clin Invest. 116 (7), 1802-1812 ....

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