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방법 논문

신생아 마우스에서 기본 백색및 갈색 프레드포스세포의 격리 및 분화

16.2K 조회수

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DOI:

10.3791/62005

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2021년 1월 25일

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이 논문에서

요약

이 보고서는 신생아 마우스에서 1 차적인 갈색 및 백색 프레드포스세포의 동시 적인 격리를 위한 프로토콜을 기술합니다. 분리된 세포는 배양에서 재배되고 완전히 성숙한 백색과 갈색 지방세포로 분화하도록 유도될 수 있다. 이 방법은 배양시 1차 지방세포의 유전적, 분자 및 기능적 특성화를 가능하게 한다.

초록

삼각 세포 분화 및 기능의 근본적인 기계장치의 이해는 불멸의 백색 프레드포스세포 세포의 사용에서 크게 유익했습니다. 그러나 이러한 배양 된 세포주에는 한계가 있습니다. 그들은 지금 백색 지방 창고 안에 존재하는 것으로 알려져 있는 이질 성 지방 세포의 다양한 기능 스펙트럼을 완전히 포착하지 않습니다. 백색 지방 조직의 복잡성을 연구하기 위하여 보다 생리적으로 관련있는 모형을 제공하기 위하여는, 프로토콜은 신생아 마우스에서 1 차적인 백색과 갈색 선조의 동시 격리, 문화의 급속한 확장 및 시험관내의 분화를 성숙하고 완벽하게 기능성 있는 지방세포로 가능하게 하기 위하여 개발되고 최적화되었습니다. 신생아에서 1 차 세포를 분리의 주요 장점은, 오히려 성인 마우스보다, 지방 창고가 적극적으로 개발하고, 따라서, 확산 preadipocytes의 풍부한 소스입니다. 이 프로토콜을 사용하여 분리된 1차 전도체는 합류시 빠르게 분화되고 신생아 마우스에서 개발된 지방 패드의 외관을 정확하게 반영하는 시간적 창인 4-5일 후에 완전히 성숙해진다. 이 전략을 사용하여 준비된 1차 배양은 높은 재현성으로 확장및 연구될 수 있으며, 유전적 및 표현성 스크린에 적합하게 만들고 유전 마우스 모델의 세포 자율 적 인 세포 세포 표현형의 연구를 가능하게합니다. 이 프로토콜은 시험관 내 지방 조직의 복잡성을 연구하기 위해 간단하고 빠르며 저렴한 접근 방식을 제공합니다.

서론

비만은 에너지 섭취와 에너지 지출 사이 만성 불균형에서 유래합니다. 비만이 발전함에 따라, 백색 지방세포는 마이크로 환경, 세포 사멸, 염증 및 인슐린 저항성 1에서저산소증을 초래하는 세포 크기에서 대규모 확장을 겪습니다. 기능 장애, 비대 증분 세포제대로 과잉 지질을 저장할 수 없습니다., 그들은 인슐린 행동을 약화 하는 다른 조직에 대신 축적2,3. 조직 간의 정상적인 지질 분할을 개선하고 복원하는 제제는 제2형 당뇨병과 같은 인슐린 저항성을 특징으로 하는 비만 관련 조건의 치료에 도움이 될 것으로 예상된다. 3T3-L1, F442A 및 10T 1/2와 같은 불멸의 세포주를 이용한 포피세포내의 표형 스크린은 아디포발생을 조절하고 항당뇨병특성4,5,6,7로프로 아디포겐 성 분자를 분리하는 유전적 요인을 식별하는 데 유용하다는 것이 입증되었습니다. 그러나 이러한 세포주들은 백색, 갈색, 베이지 및 독특한 특성을 가진 다....

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프로토콜

이 프로토콜은 스크립스 연구소와 위스콘신 대학의 모든 IACUC 지침을 따릅니다 - 의학 및 공중 보건의 매디슨 학교.

1. 지방 창고의 수집 및 소화 (1 일)

  1. 각 새끼에 대해 두 개의 1.5 mL 튜브를 준비 : 갈색 지방 조직 (BAT)에 대한 하나와 흰색 지방 조직 (WAT)에 대한 하나. 인산염 완충식식염(PBS) + 2x 절연 버퍼의 200 μL(123m NaCl) 250 μL 추가, 5 mM KCl, 1.3 mM CaCl2,5 mM 포도당, 100 mM 4-(2-하이드록스테틸)-1-파이프라진-연쇄상 구균산(HEPES), 페니실린-스트렙토마이신, 4% 지방산 프리 소 세럼 제모) 각 튜브에. 솔루션을 멸균하고 얼음위에 보관하십시오.
  2. 새끼를 작은 챔버 (예 : 6 웰 플레이트의 우물)에 넣고 저체온이 될 때까지 얼음 위에 놓습니다. 새끼와 얼음 사이에 직접 접촉이 없는지 확인하십시오. 의식 상실을 보장하기 위해 팁으로 발을 찌르고 날카로운 가위를 사용하여 참수하여 새끼를 안락사시십시오.
    참고: 다른 유전자형으로 작업하는 경우 유전형에 대한 꼬리 생검(3mm 컷)을 수집하기 위해 추가 튜브를 준비합니다. 지장 현상이 즉시 수행되는 경우, 해부때까지 안락사 된 새끼를 얼음 위에....

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결과

프로토콜의 섹션 1은 표준 광 현미경의 밑에 보이는 세포의 이기종 정지를 산출할 것입니다. 세포 여과기 (섹션 2)와 소화 된 조직의 필터링소화 되지 않은 조직을 제거 합니다. 그러나 일부 세포 이물질, 혈액 세포 및 성숙한 지방세포가 통과합니다(그림1C). 부드러운 세차 1 도금 후 1 h 는 지방 세포가 우물의 바닥에 빠르게 부착됨에 따라 비 관련이없는 세포를 제거합니다(도 1C). 섹션 3에서, 세포 전구체는 실험 계획에 필요한 세포의 수를 얻기 위해 확장된다. 신생아 새끼로부터 분리된 백색과 갈색 프레드포세포는 모두 높은 증식 능력을 가지고 있지만, 백색 지방세포의 수율은 일반적으로 창고당 갈색 프레드포사이클의 2배이다(그림2A). 따라서 동기화된 배양을 원하는 경우 백색 프레드포사이클의 시작 밀도를 그에.......

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토론

지방 조직은 전신 인슐린 감도 및 포도당 항상성(20)에매우 중요합니다. 비만 연결 한 십분 장애는 타입-2 당뇨병의 개시와 단단히 연관됩니다. 따라서, 지방 조직의 기본 생물학 및 생리학의 더 큰 이해는 신진 대사 무질서를 위한 새로운 처리의 디자인을 가능하게 할 수 있습니다. 지방창고(21,22)로부터분리된 성숙한 지방세포의 직접 기능및 전사 분석에 대한 보완으로서, 배양된 1차 분포는 지방조직 병원생리학의 많은 측면을 재구성하는 것으로 나타났으며, 여기에는 아디포핀의 분비, 염증성 자극에 대한 반응으로 인슐린에 대한 저항,24. 이전 프로토콜은 성인 마우스(11)

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

저자는 스페인 마드리드의 센트로 나시오날 드 바이오테날로지아의 크리스티나 고디오, 스크립스 연구소의 마리 간트너, 라 호야, 그리고 존스 홉킨스 대학, 볼티모어의 아나스타샤 크랄리(Anastasia Kralli)에게 감사드리며, 칸 외18의초기 작업을 기반으로 이 프로토콜을 최적화하는 데 도움을 주었습니다. 이 작품은 NIH 보조금 DK114785 및 DK121196에 의해 E.S.에 의해 지원되었다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
3-Isobutyl-1-methylxanthine (IBMX)Sigma-AldrichI7018
6-웰 플레이트Corning353046
AdipoRed (Nile Red)LonzaPT-7009
Antimycin ASigma-AldrichA8674
BenchMark 태아 소 혈청Gemini Bioproducts LLC100-106
CaCl2Sigma-AldrichC4901
세포 여과기Fisher Scientific22363549
콜라겐분해효소, 유형 1   Worthington Biochemical CorpLS004196
ddH2OSigma-Aldrich6442
DexamethasoneSigma-AldrichD4902
DMEMSigma-AldrichD5030생물 에너지 연구용
DMEM, 고포도당, GlutamaxGibco10569010
DPBS, 칼슘 없음, 마그네슘없음Gibco14190144
지방산 무함유 BSA시그마-알드리치A8806
FCCP시그마-알드리치C2920
젤라틴시그마-알드리치G1890
포도시그마-알드리치G7021
HEPES시그마-알드리치H3375
Hoechst 33342InvitrogenH1399
인슐린시그마-알드리치I6634
KCl시그마-알드리치P9333
NaCl시그마-알드리치S7653
노르에피네프린케이맨 화학16673
올리고마이신시그마-알드리치75351
펜/스트렙깁코15140122
RosiglitazoneSigma-AldrichR2408
RotenoneSigma-Aldrich557368
Seahorse XFe96 FluxPakAgilent Technologies102416-100생물 에너지 연구를 위한
수술용 겸자ROBOZ 수술 기구 CORS-5158
수술용 가위ROBOZ 수술 기구 CORS-5880
ThermoMixerEppendorfT1317
트리요오드티로닌 (T3)Sigma-Aldrich642511
당

참고문헌

  1. Rosen, E. D., Spiegelman, B. M. What we talk about when we talk about fat. Cell. 156 (1-2), 20-44 (2014).
  2. McGarry, J. D. Banting lecture 2001: Dysregulation of fatty acid metabolism in the etiology of type 2 diabetes. Diabetes. 51 (1), 7-18 (2002).
  3. Kus....

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