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Articolo metodologico

Misurazione della cinetica del tessuto adiposo in vivo nell'uomo utilizzando l'approccio di marcatura del deuterio (2ore)

761 visualizzazioni

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DOI:

10.3791/64883

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21 luglio 2023

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In questo articolo

Sommario

Di seguito viene presentato un protocollo per misurare la cinetica del tessuto adiposo in vivo nell'uomo utilizzando il metodo di marcatura con deuterio (2H).

Abstract

Il tessuto adiposo bianco è un organo altamente plastico necessario per mantenere l'omeostasi energetica di tutto il corpo. La massa del tessuto adiposo e i cambiamenti nella massa o distribuzione del grasso sono regolati da cambiamenti nella sintesi e nella scomposizione (cioè nel turnover) delle cellule adipose e dei triacilgliceroli. L'evidenza suggerisce che il modo e l'entità dell'espansione del tessuto adiposo sottocutaneo (cioè ipertrofia vs. iperplasia) e il turnover possono influenzare la salute metabolica, poiché l'adipogenesi è stata implicata nella patogenesi dell'obesità e delle malattie correlate. Nonostante il potenziale ruolo del turnover adiposo nella salute umana, c'è una mancanza di conoscenza sulla cinetica in vivo delle cellule adipose. Ciò è dovuto, in parte, al lento tasso di turnover delle cellule nel tessuto adiposo e alla complessità pratica di marcare direttamente i loro precursori metabolici in vivo. In questo articolo, descriviamo i metodi per misurare la cinetica adiposa in vivo e i tassi di turnover nell'uomo attraverso il consumo di acqua marcata con deuterio (2H). L'incorporazione di 2H nelle frazioni desossiribonucleotidiche del DNA nei pre-adipociti e negli adipociti fornisce una misura accurata della formazione e della morte cellulare (turnover adiposo). Nel complesso, si tratta di un approccio innovativo alla misurazione della cinetica adiposa in vivo e rappresenta un sostanziale allontanamento da altre valutazioni in vitro .

Introduzione

L'obesità è una malattia caratterizzata da un eccesso di tessuto adiposo bianco (AT) ed è un fattore di rischio significativo per lo sviluppo del diabete di tipo II e delle malattie cardiovascolari1. L'AT bianco è un organo altamente plastico che immagazzina energia sotto forma di trigliceridi (TG) ed è essenziale per l'omeostasi metabolica2. L'AT bianco mantiene la capacità di espandersi, ridursi e rimodellarsi durante l'età adulta3 e la massa dell'AT è determinata da cambiamenti dinamici nel volume degli adipociti (tramite sintesi e degradazione dei TG)....

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Protocollo

L'Institutional Review Board (IRB) del Pennington Biomedical Research Center ha approvato tutte le procedure (#10039-PBRC) e tutti i soggetti umani hanno dato il consenso informato scritto.

1. Otto settimane 2ore2O-marcature

  1. Somministrare aliquote di acqua marcata con deuterio al 70% o al 99,9% (2H2O) in contenitori di plastica sterili.
  2. Istruire i partecipanti a bere dosi da 35 ml di 2H2O arricchite al 99,9% o dosi da 40 ml di 2H2O arricchite al 70% tre volte al giorno nella settim....

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Risultati

Il protocollo di marcatura 2H2O (sezione 1) mantiene l'arricchimento nell'acqua corporea vicino al plateau 2H nell'intervallo 1,0%-2,5% per la durata del periodo di marcatura di 8 settimane10, come mostrato nella Figura 2. Uno studio precedente ha utilizzato il protocollo di marcatura 2H2O per valutare la cinetica adiposa attraverso l'incorporazione di 2H nel DNA delle cellule adipose, come des.......

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Discussione

Le valutazioni in vivo sono necessarie per fornire nuove conoscenze sulle dinamiche del turnover dell'AT bianco e sul suo ruolo nell'obesità e nelle malattie metaboliche correlate, poiché le valutazioni in vitro non comprendono l'ambiente naturale dell'AT. Sebbene l'uso della datazione retrospettiva al radiocarbonio per valutare la dinamica adiposa sia stato informativo 7,25, questo approccio non è adatto per ca.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno conflitti di interesse da dichiarare.

Ringraziamenti

Gli autori ringraziano il Mass Spectrometry Core presso il Pennington Biomedical Research Center.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
1-metilimidazoloMilliporeSigma336092
2H2OSigma Aldrich
Anidride aceticaAldridge539996
ACK Lysing Buffer (tampone di lisi eritrocitaria)Quality Biological Inc (VWR)10128-802
Agilent 6890/5973 GC/MS Agilent
Anti-umano CD31 (PECAM-1) BiotinaInvitrogen13-0319-82
Anti-umano CD34 BiotinaInvitrogen13-0349-82
Anti-umano CD45BioLegend304004
Soluzione antibiotica antimicoticaMilliporeSigmaA5955
Collagenasi di tipo 1Worthington Biochemical CorporationLS004196
Desossiribosio (2-deossi d-ribosio)MilliporeSigma31170
Ossido di deuterioMilliporeColonna Sigma756822
DB-225 (30m, 0.25mm, 0.25um)J& W Scientific122-2232
Diclorometano (DCM)MilliporeSigma34856
DNA standard (DNA del timo di vitello)MilliporeSigmaD4764
Dneasy Blood and Tissue Kit (kit di estrazione del DNA)Qiagen69504
Easy Sep Kit di biotina umanaTecnologie delle cellule staminali17663
EasySep Human CD14 Selezione positiva CocktailStem Cell Technologies18058C
Acetato di etileFisherEX0241-1
Falcon 5 mL Provetta in polistirene a fondo tondoVWR60819-295
Ficoll-Paque PlusMilliporeSigmaGE17-1440-02
Fiale GC (2 mL)FisherC-4011-1W
Inserti per fiale GCFisherC-4011-631; C-4012-530
Acido acetico glacialeFisherAC14893-0010
Provette di vetro (per idrolisi)Fisher14-959-35AA
Tampone HEPESThermoFisher15630080
Hyclone Water, grado di biologia molecolareThomas ScientificSH30538.02
MEM alphaFisher Scientific32561-037
PFBHA (o-(2, 3, 4, 5, 6)-penatfluorobenzilidrossilamina cloridrato)MilliporeStrisce indicatrici di pH Sigma194484
987618
Acido fosfatasiCalbiochem (VWR)80602-592
S1 nucleasi (da Aspergillus oryzae)MilliporeSigmaN5661
Solfato di sodioMilliporeSigma23913
Fisher

Riferimenti

  1. Cypess, A. M. Reassessing human adipose tissue. The New England Journal of Medicine. 386 (8), 768-779 (2022).
  2. Cinti, S. The adipose organ at a glance. Disease Models & Mechanisms. 5 (5), 588-594 (2012).
  3. Sethi, J. K., Vidal-Puig, A. J.

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Ristampe e permessi

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