Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Biology

استكشاف بنية الأنسجة الدهنية من ميثيل ساليسيلات المقاصة والتصوير ثلاثي الأبعاد

Published: August 19, 2020 doi: 10.3791/61640

Summary

هنا، ونحن وصف طريقة بسيطة وغير مكلفة وسريعة المقاصة لحل هيكل 3D من كل من الماوس والبشر الأبيض الدهني باستخدام مزيج من علامات لتصور الأوعية الدموية، والنوى، والخلايا المناعية، والخلايا العصبية، والبروتينات معطف قطرات الدهون عن طريق التصوير الفلورسنت.

Abstract

السمنة هي قضية الصحة العامة الرئيسية في جميع أنحاء العالم التي تزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، والسكري من النوع 2، وأمراض الكبد. تتميز السمنة بزيادة في الأنسجة الدهنية (AT) كتلة بسبب فرط التنسج الدهني و / أو الفرط في التروبيه، مما يؤدي إلى إعادة عرض عميقة لهيكلها ثلاثي الأبعاد. في الواقع ، فإن القدرة القصوى لـ AT على التوسع أثناء السمنة أمر محوري لتطوير الأمراض المرتبطة بالسمنة. هذا التوسع AT هو آلية هامة المثلية لتمكين التكيف مع زيادة كمية الطاقة وتجنب الآثار الضارة للدهون إلى الأجهزة الأيضية الأخرى, مثل العضلات والكبد. ولذلك، فهم إعادة البناء الهيكلية التي تؤدي إلى فشل التوسع AT هو مسألة أساسية مع تطبيق السريرية عالية. في هذه المقالة، نحن وصف طريقة بسيطة وسريعة المقاصة التي تستخدم بشكل روتيني في مختبرنا لاستكشاف مورفولوجيا الماوس والبشر الأبيض الدهني الأنسجة عن طريق التصوير الفلورسنت. يتم تنفيذ طريقة إزالة AT المحسنة هذه بسهولة في أي مختبر قياسي مجهز بغطاء كيميائي، وشاكر مداري يتم التحكم فيه بدرجة الحرارة ومجهر فلوري. وعلاوة على ذلك، فإن المركبات الكيميائية المستخدمة متاحة بسهولة. الأهم من ذلك، هذه الطريقة تسمح لأحد لحل هيكل AT 3D عن طريق تلطيخ علامات مختلفة لتصور على وجه التحديد adipocytes، والشبكات العصبية والأوعية الدموية، وتوزيع الخلايا المناعية الفطرية والتكيفية.

Introduction

وتتميز السمنة بزيادة في كتلة الأنسجة الدهنية وأصبحت قضية رئيسية في مجال الصحة العامة في جميع أنحاء العالم، بالنظر إلى أن الأشخاص الذين يعانون من السمنة لديهم خطر متزايد للإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، والسكري من النوع 2، وأمراض الكبد وبعض أنواع السرطان.

وظيفة فسيولوجية أساسية من الأنسجة الدهنية هو تعديل الجلوكوز في الجسم كله والدهون التوازن1,2. خلال فترة التغذية، يخزن الخلايا الشحمية (أي الخلايا الرئيسية للأنسجة الدهنية) الفائض من الجلوكوز والدهون التي توفرها وجبة في الدهون الثلاثية. أثناء الصيام ، تقوم الخلايا الشحمية بتكسير الدهون الثلاثية إلى أحماض دهنية غير مُهجنة وغليسيرول للحفاظ على الطلب على الطاقة في الجسم. خلال تطور السمنة، يوسع النسيج الدهني عن طريق زيادة حجم (الضخام) و /أو عدد (فرط تنسج) من الخلايا الشحمية1، لزيادة قدرتها التخزينية. عندما يصل توسع الأنسجة الدهنية إلى حده الأقصى، وهو متغير ثابت للغاية بين المرضى، تتراكم الدهون المتبقية في الأجهزة الأيضية الأخرى بما في ذلك العضلات والكبد3،4، مما يؤدي إلى فشلها الوظيفي وبدء مضاعفات القلب والتمثيل الغذائي المرتبطة بالسمنة1،5. ولذلك، فإن تحديد الآليات التي تحكم توسع الأنسجة الدهنية هو تحد سريري رئيسي.

ترتبط التعديلات المورفولوجية الموثقة داخل الأنسجة الدهنية أثناء السمنة بخللها المرضي. وقد استخدمت العديد من إجراءات تلطيخ لوصف تنظيم الأنسجة من الأنسجة الدهنية، بما في ذلك actin6، علامات الأوعية الدموية7، علامات قطرات الدهون8، وعلامات محددة الخلايا المناعية9،10. ومع ذلك، بسبب القطر الضخم من adipocytes (50 إلى 200 ميكرومتر)11، فمن الضروري لتحليل جزء كبير من الأنسجة كلها في ثلاثة أبعاد من أجل تحليل دقيق التغيرات DRAMATIC AT الهيكلية لاحظت أثناء السمنة. ومع ذلك، لأن الضوء لا يخترق نسيجًا مبهمًا، فإن التصوير ثلاثي الأبعاد داخل عينات الأنسجة الكبيرة باستخدام المجهر الفلوري غير ممكن. وقد تم الإبلاغ عن طرق تطهير الأنسجة لجعلها شفافة في الأدبيات (للمراجعة ، انظر12)مما يسمح للمرء بمسح الأنسجة وإجراء مجهر مجهري فلورانس الأنسجة بالكامل. هذه الأساليب توفر فرصا غير مسبوقة لتقييم التنظيم الخلوي 3D في الأنسجة الصحية والمامراضة. كل من الطرق الموصوفة لها مزايا وعيوب، وبالتالي تحتاج إلى أن يتم اختيار بعناية اعتمادا على الأنسجة درس (لاستعراض، انظر13). في الواقع، تتطلب بعض الأساليب فترة حضانة طويلة و / أو استخدام المواد أو المركبات التي هي إما مكلفة أو سامة أو يصعب الحصول على14،15،16،17،18،19. الاستفادة من واحدة من أول المركبات المستخدمة قبل قرن من قبل فيرنر Spalteholz لمسح الأنسجة20، وضعنا بروتوكول سهل الاستعمال وغير مكلفة التي هي مكيفة بشكل جيد جدا لتطهير جميع الماوس ومستودعات الأنسجة الدهنية البشرية في أي مختبر مع معدات نموذجية بما في ذلك غطاء محرك السيارة الكيميائية ، وشاكر المداري درجة الحرارة التي تسيطر عليها والمجهر confocal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

تم اختبار هذا البروتوكول ويتم التحقق من صحة جميع الماوس ومستودعات الأنسجة الدهنية البيضاء البيضاء البشرية. تم جمع الأنسجة الدهنية البشرية والفأر وفقا للقوانين الأوروبية ووافقت عليها اللجان الأخلاقية الفرنسية والسويدية.

1. تثبيت الماوس والبشر الأنسجة الدهنية البيضاء

  1. غمر الماوس المحاصَد أو الأنسجة الدهنية البيضاء البشرية في 10 مل على الأقل من برنامج تلفزيوني يحتوي على 4٪ شبهفورمالدهيد (PFA) في أنبوب بلاستيكي 15 مل.
  2. يهز أنبوب من البلاستيك في درجة حرارة الغرفة على لوحة المتداول لمدة 1 ساعة.
  3. ترك أنبوب من البلاستيك في 4 درجة مئوية على لوحة المتداول بين عشية وضحاها، لإكمال التثبيت.
    ملاحظة: يتم تكييف هذا البروتوكول لعينات الأنسجة الدهنية الكبيرة، مثل منصات الدهون الظهارية الكاملة التي تم الحصول عليها من الفئران تغذية نظام غذائي عادي (≈250 ملغ - ≈0.6 سم3). للحصول على عينات أكبر مثل منصات الدهون الظهارية التي تم الحصول عليها من الفئران تغذية نظام غذائي عالي الدهون (≈1.5 ز - ≈4 سم3)أو عينات الأنسجة الدهنية البشرية، على الرغم من أن بروتوكول المقاصة يجب أن تعمل تماما للعينة بأكملها (عن طريق توسيع نطاق PFA ومخاليط الأجسام المضادة)، بشكل عام، نحن قطع قطع الأنسجة حول 1 ز (≈2.5 سم3)لحجز العينات المتبقية إما لتلطيخ إضافية أو تطبيقات. بالنسبة ل PFA (الخطوة 1.1.) نوصي باستخدام ما يقرب من 10 أضعاف حجم الأنسجة. بالنسبة لخلائط الأجسام المضادة (الخطوات 3.1. و 3.4.) ، قم بزيادة الحجم لتزج تماما في الأنسجة ، واستخدام أنبوب بلاستيكي 15 مل (انظر جدول المواد)إذا كان النسيج كبيرًا جدًا على 1.5 مل من الأنابيب البلاستيكية الدقيقة (انظر جدول المواد).

2. Permeabilization وتشبع الماوس والبشر الأنسجة الدهنية البيضاء

  1. شطف الأنسجة الدهنية البيضاء الثابتة في 10 مل من برنامج تلفزيوني لمدة 5 دقائق في درجة حرارة الغرفة لإزالة جميع آثار PFA.
  2. غمر الأنسجة في أنبوب بلاستيكية 15 مل يحتوي على 10 مل من برنامج تلفزيوني تكملها 0.3٪ جليسين (انظر جدول المواد)وهز الأنبوب في درجة حرارة الغرفة في شاكر المدارية لمدة 1 ساعة في 100 الثورات في الدقيقة (دورة في الدقيقة) لإرواء المجموعات الألدهيد الحرة المتبقية.
  3. غمر الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من PBS مستكملا بنسبة 0.2٪ تريتون X-100 (انظر جدول المواد)ويهز الأنبوب عند 37 درجة مئوية في شاكر مداري يتم التحكم فيه بدرجة حرارة لمدة 2 ساعة عند 100 دورة في الدقيقة.
  4. غمر الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من PBS تكملها 0.2٪ تريتون X-100 و 20٪ DMSO (انظر جدول المواد)وهز الأنبوب عند 37 درجة مئوية في شاكر مداري يتم التحكم فيه بدرجة حرارة عند 100 دورة في الدقيقة بين عشية وضحاها.
  5. غمر الأنسجة في أنبوب بلاستيكية 15 مل تحتوي على 10 مل من برنامج تلفزيوني تكملها 0.1٪ توين-20 (انظر جدول المواد)،0.1٪ تريتون X-100، 0.1% deoxycholate (انظر جدول المواد)و 20% DMSO واهتزاز الأنبوب عند 37 °C في درجة حرارة الحرارة في 100 دورة في الدقيقة لمدة 24 ساعة على الأقل.
  6. شطف الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من برنامج تلفزيوني تكملها 0.2٪ تريتون X-100 وهز الأنبوب في درجة حرارة الغرفة في شاكر المدارية في 100 دورة في الدقيقة لمدة 1 ساعة.
  7. غمر الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من PBS مكمّل مع 0.2٪ تريتون X-100، 10٪ DMSO و 3٪ BSA (انظر جدول المواد) ويهز الأنبوب عند 37 درجة مئوية في شاكر مداري يتم التحكم فيه بدرجة حرارة عند 100 دورة في الدقيقة لمدة 12 ساعة، لتشبع أي مواقع يمكن أن تربط الأجسام المضادة بشكل غير محدد.
    ملاحظة: في الخطوة 2.7، يمكن استبدال BSA بمصل الدم من الأنواع من الأجسام المضادة الثانوية المستخدمة.

3. تلطيخ الإجراء للماوس والبشر الأنسجة الدهنية البيضاء

  1. نقل الأنسجة في 1.5 مل البلاستيك microtube التي تحتوي على 300 ميكرولتر من برنامج تلفزيوني تكملها 0.2٪ تريتون X-100، 10٪ DMSO، 3٪ BSA والأجسام المضادة الأولية (10x أكثر تركيزا من لتلوين البكاء ولكن ينبغي تقييم تركيز الأجسام المضادة الأمثل لكل الأجسام المضادة). حماية أنبوب من الضوء عن طريق تغطية مع رقائق الألومنيوم وهز الأنبوب في 37 درجة مئوية في درجة حرارة الحرارة في هزة المدارية في 100 دورة في الدقيقة لمدة يومين على الأقل (انظر الملاحظة في الخطوة 1.1 والخطوة 3.7.1).
  2. شطف الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من PBS تكملها 0.2٪ تريتون X-100، 10٪ DMSO و 3٪ BSA وهز الأنبوب المحمي من الضوء في 37 درجة مئوية في شاكر المداري الذي تسيطر عليه درجة الحرارة في 100 دورة في الدقيقة لمدة 5 ساعات. تنفيذ هذه الخطوة مرتين.
  3. شطف الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من PBS تكملها 0.2٪ تريتون X-100، 10٪ DMSO و 3٪ BSA وهز الأنبوب، محمية من الضوء، في 37 درجة مئوية في شاكر المداري درجة الحرارة التي تسيطر عليها في 100 دورة في الدقيقة لليلة واحدة إلى يومين.
  4. نقل الأنسجة إلى 1.5 مل البلاستيك microtube التي تحتوي على 300 ميكرولتر من برنامج تلفزيوني تكملها 0.2٪ تريتون X-100، 10٪ DMSO، 3٪ BSA والأجسام المضادة الثانوية (10x أكثر تركيزا من تلطيخ الصراخ). حماية أنبوب من الضوء عن طريق تغطية مع رقائق الألومنيوم وهز الأنبوب في 37 درجة مئوية في درجة حرارة الحرارة في هزة المدارية في 100 دورة في الدقيقة لمدة يومين على الأقل (انظر الملاحظة في الخطوة 1.1 والخطوة 3.7.1).
  5. شطف الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من PBS تكملها 0.2٪ تريتون X-100، 10٪ DMSO، و 3٪ BSA وتهز الأنبوب، محمية من الضوء، في 37 درجة مئوية في شاكر مداري درجة حرارة تسيطر عليه عند 100 دورة في الدقيقة لمدة 5 ساعات. تنفيذ هذه الخطوة مرتين.
  6. شطف الأنسجة في أنبوب بلاستيكية 15 مل تحتوي على 10 مل من برنامج تلفزيوني تكملها 0.2٪ تريتون X-100، 10٪ DMSO، و 3٪ BSA وهز الأنبوب، محمية من الضوء، في 37 درجة مئوية في شاكر المدارية التي تسيطر عليها درجة الحرارة في 100 دورة في الدقيقة لمدة ليلة واحدة إلى يومين.
  7. شطف الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من برنامج تلفزيوني وهز الأنبوب، المحمي من الضوء، في 37 درجة مئوية في شاكر المدارية التي تسيطر عليها درجة الحرارة في 100 دورة في الدقيقة لمدة 2 ساعة.
    ملاحظة: لوضع العلامات من هياكل محددة مثل النوى أو actin، إضافة 4′، 6-diamidino-2-فينيليندول (DAPI أو ما يعادلها) و/ أو الفلورسنت المسمى-phalloidin يجب أن تضاف في الخطوة 3.1. عندما يتم استخدام الأجسام المضادة الأولية ذات العلامات الفلورية فقط، أو في الخطوة 3.4. عندما يتم استخدام الأجسام المضادة الثانوية.
    ملاحظة: بالنسبة لإجراء التلطيخ، يمكن استخدام الأجسام المضادة الأولية المترافقة بالفعل مع الفلوروكرومات (مثل تلك المستخدمة في قياس التدفق) ونوصي بها لتحقيق كسب الوقت وخصوصية. في الواقع، حتى لو يمكن استخدام الأجسام المضادة الأولية الماوس متبوعة بالأجسام المضادة المضادة ماوس الثانوية، كما أظهرنا هنا، لاحظنا في كثير من الأحيان غير محددة تلطيخ الأوعية الدموية بسبب تعميم الغلوبولين المناعي. لذلك ، لتجنب هذه المشكلة ، يوصى بشدة بالأجسام المضادة الأولية التي تم وضع علامات عليها ، وهنا نقدم أدلة على أن الأجسام المضادة المستخدمة في قياس تدفق المضادات تتوافق مع الإجراء الخاص بنا. ومع ذلك، في حالة مستضد معين يتم التعبير عنه بمستويات منخفضة، فإن خطوة تضخيم الإشارة عبر الأجسام المضادة الثانوية هي إلزامية؛ عندما يتم إجراء الأجسام المضادة الأولية الوحيدة المتاحة في الماوس، القلب- الضخ من الفئران مع برنامج تلفزيوني لمدة 5 دقائق على الأقل في التضحية يمكن إزالة نسبة كبيرة من الغلوبولين المناعي المتداولة وبالتالي تلطيخ غير محددة.

4. إجراء المقاصة للماوس والبشر الأنسجة الدهنية البيضاء

  1. غمر الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من الإيثانول 50٪ وهز الأنبوب ، محمي من الضوء ، في درجة حرارة الغرفة في شاكر مداري عند 100 دورة في الدقيقة لمدة 2 ساعة.
  2. غمر الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من الإيثانول 70٪ وهز الأنبوب ، محمي من الضوء ، في درجة حرارة الغرفة في شاكر مداري عند 100 دورة في الدقيقة لمدة 2 ساعة.
  3. غمر الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من الإيثانول 95٪ وهز الأنبوب ، محمي من الضوء ، في درجة حرارة الغرفة في شاكر مداري عند 100 دورة في الدقيقة لمدة 2 ساعة.
  4. غمر الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من الإيثانول 100٪ وهز الأنبوب ، محمي من الضوء ، في درجة حرارة الغرفة في شاكر مداري عند 100 دورة في الدقيقة لمدة 2 ساعة.
  5. غمر الأنسجة في أنبوب بلاستيكي 15 مل يحتوي على 10 مل من الإيثانول 100٪ وهز الأنبوب ، المحمي من الضوء ، في درجة حرارة الغرفة في شاكر مداري عند 100 دورة في الدقيقة بين عشية وضحاها.
  6. غمر الأنسجة في زجاجة 20 مل مع غطاء بلاستيكي (انظر جدول المواد) يحتوي على 5 مل من salicylate الميثيل (انظر جدول المواد)تحت غطاء محرك السيارة الكيميائية ويهز حاوية الزجاج، محمية من الضوء، في درجة حرارة الغرفة في شاكر المدارية في 100 دورة في الدقيقة لمدة 2 ساعة على الأقل.
    ملاحظة: يمكن تسريع إجراء المقاصة بشكل ملحوظ (إذا لزم الأمر) عن طريق تجنب الخطوات 4.3. و4.5.، على الرغم من أن جودة المقاصة النهائية ستنخفض قليلاً.

5.3D confocal التصوير من الأنسجة الدهنية البيضاء مسح

  1. نقل الأنسجة إلى غرفة التصوير المعدنية مجهزة بأسفل زجاجي (انظر جدول المواد)تحت غطاء محرك السيارة الكيميائية وملء الغرفة مع الساليسيلات الميثيل الطازجة.
    ملاحظة: لتأمين الأنسجة في مكانها، وبالتالي لمنعها من العائمة أو تتحرك جانبية في الغرفة، وتطبيق 18 مم متعددة غطاء الزجاج المستديرة (انظر جدول المواد)على رأس الأنسجة عند تركيبها في الغرفة.
  2. ضع غرفة التصوير على مجهر مقلوب.
  3. صورة الأنسجة باستخدام هدف التكبير منخفضة (على سبيل المثال، الهدف 4x) لتوليد بضعة سم3 3D خرائط من الأنسجة الدهنية كاملة أو عينة الأنسجة البشرية.
  4. حدد عدة مناطق لأخذ عينات الأنسجة عند التكبير الأعلى. عادة، استخدام هدف الهواء لمسافات طويلة 20x التي توفر نسبة جيدة بين القرار والعمق. نحصل على صور فسيفساء كبيرة مع z-مكدسات بين عمق 600 و 2000 μm.
    ملاحظة: استخدم هدفًا بعيدًا للصورة بشكل أعمق في الأنسجة.

6. استخراج النتائج الكمية من صور الأنسجة الدهنية 3D

ملاحظة: يمكن تنفيذ تجزئة الهياكل المختلفة والاستخراج اللاحق للمعلومات الكمية من رزمة الصور ثلاثية الأبعاد التي تم إنشاؤها في النقطة 5 باستخدام أي من خيارات برامج تحليل الصور العديدة الموجودة، سواء كانت تجارية أو مجانية. في النقاط التالية، نحن وصف استراتيجية التي تستخدم بشكل روتيني في مختبرنا لاستخراج المعلومات الكمية من صور الأنسجة الدهنية 3D باستخدام البرمجيات التجارية (انظر جدول المواد).

  1. قم بتحويل المكدسات ثلاثية الأبعاد إلى تنسيق البرنامج إلى مساحة ذاكرة حرة.
  2. تجزئة الخلايا.
    1. افتح وحدة الخلية للبرنامج.
    2. تغيير إعداد الكشف عن الخلايا إلى تلطيخ غشاء البلازما.
    3. اختيار قناة الفلورسنت من علامة تستخدم لتحديد محيط الخلية (phalloidin الذي تسميات actin القشرية أو علامات غشاء البلازما مثل F4/80 للغامة، TCR-β للخلايا التائية، أو مجموعة من البروتينات CD التمايز محددة لفئات الخلايا المناعية الفرعية).
    4. إعداد العتبات وتوفير نطاق من حجم الخلية المتوقعة (أي 1 إلى 200 ميكرومتر للكشف عن الخلايا).
    5. تشغيل التجزئة. سيتم إنشاء وحدة تخزين مطابقة إلى z-المكدس مع الخلايا المجزأة تلوينها بلون مختلف لكل من الخلايا المجاورة.
    6. تطبيق المرشحات الإحصائية (الحجم، والتدوير، والتدوير، الخ) في علامة التبويب الإحصائية لاستبعاد القطع الأثرية و/ أو لصقل الخلايا المجزأة إلى الخلية ذات الأهمية على أساس حجمها (أي 20-200 ميكرومتر للنوعات الدهنية؛ 5-25 ميكرومتر للبانوميات؛ 1-3 ميكرومتر لللمفيات).
    7. استخراج القياسات والبيانات الكمية (الحجم، العدد، الحجم، القطر، الخ) من علامة التبويب الإحصاءات.
  3. جزء المكونات الخلوية (النوى، الفويصلات، الخ) أو السفن كهيكل.
    ملاحظة: على الرغم من أن تجزئة خيوط مفيدة جدا لدراسة اتصال الأوعية، ونحن نستخدم تجزئة وحدة السطح لاستخراج البيانات عن حجم وحجم وأقطار السفن. في الواقع ، يتم فقدان القياس الكمي لأحجام الأوعية عند استخدام وحدة الخيوط.
    1. افتح وحدة Surface للبرنامج.
    2. حدد قناة الفلورسنت للعلامة المستخدمة لتسمية المكون دون الخلوية على وجه التحديد لإعادة بنائها في 3D.
    3. إعداد العتبات وتوفير مجموعة من حجم القطر المتوقع للهيكل (أي 0.5-5 ميكرومتر للنيوية؛ 0-100 ميكرومتر للسفن؛ إلخ.
    4. تشغيل التجزئة. سيتم إنشاء وحدة تخزين مع بنية الخلوية المجزأة. يمكن استخلاص القياسات والبيانات الكمية (الحجم، العدد، الحجم، القطر، إلخ) من علامة تبويب الإحصاءات.
  4. تجزئة السفن كسلسلة انبوبية.
    ملاحظة: على الرغم من أن تجزئة خيوط مفيدة جدا لدراسة اتصال الأوعية، ونحن نستخدم تجزئة وحدة السطح لاستخراج البيانات عن حجم وحجم وأقطار السفن. في الواقع ، يتم فقدان القياس الكمي لأحجام الأوعية عند استخدام وحدة الخيوط.
    1. افتح وحدة الخيوط للبرنامج.
    2. حدد قناة الفلورسنت المقابلة لتلوين السفينة.
    3. قم بإعداد عتبات شدة الفلورسينس وحدد العدد المناسب للعقد التي يتم توصيلها.
    4. تشغيل التجزئة. سيتم إنشاء خيوط تمثل شبكة السفن في 3D. يمكن استخلاص القياسات من علامة التبويب الإحصاءات، مما يسمح بالحصول على بيانات كمية بما في ذلك طول السفينة، وعدد المتفرعة عن السفينة، وما إلى ذلك.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

باستخدام الإجراء الموصوف هنا وتلخيص في الشكل 1، كنا قادرين على وصمة عار ووضوح بصريا الأنسجة الدهنية البيضاء البشرية والفأر كما هو موضح في الشكل 2A والشكل 2B، على التوالي. تم نقل الأنسجة المُبرّة إلى غرفة التصوير المعدنية لإجراء التصوير confocal (الشكل 3A). المقاصة تحسنت بشكل كبير عمق الصور الأنسجة التي كنا قادرين على الحصول على (الشكل 3B والشكل 3C). يمكن الحصول على الأنسجة الدهنية بالكامل في 3D في التكبير منخفضة باستخدام هدف 4x (انظر فيلم تكميلية 1)، لإنشاء خريطة 3D ، مما يتيح تحديد المناطق المختلفة التي سيتم الحصول عليها في التكبير عالية باستخدام هدف 20x(الشكل 3D). يتم الحصول على الصور التكبير عالية في 3D مع عمق 2 ملم(الشكل 3E).

ويتيح هذا الإجراء وضع علامات عديدة لعلامات الخلايا العامة، بما في ذلك النوى باستخدام الـ DAPI و actin باستخدام Phalloidin الموسومة بالفلورسنت. يمكن تحقيق تلطيخ محدد من قطرات الدهون وdipocytes باستخدام الأجسام المضادة perilipin (انظر جدول المواد; الشكل 4أ) ومضادة للغلوت4 الأجسام المضادة (انظر جدول المواد؛ الشكل 4B) التوالي. ويمكن الكشف عن الأوعية الدموية باستخدام إما الأجسام المضادة CD31 (انظر جدول المواد; الشكل 4C) أو عن طريق الحقن الوريدي لليكتين-DyLight649 قبل وقت قصير من تضحية الماوس (انظر جدول المواد؛ الشكل 4D). يمكن تصور الضامة والخلايا التائية باستخدام الأجسام المضادة CD301-PhycoErythrin (انظر جدول المواد؛ الشكل 4D) والأجسام المضادة لـ TCR-β المحيط الهادئ بلو (انظر جدول المواد؛ الشكل 4E). يمكن الكشف عن شبكة الأعصاب الطرفية باستخدام الأجسام المضادة مضادة هيدروكسيلاس (TH) التيروزين (TH) (انظر جدول المواد; الشكل 4واو - زاي). بالإضافة إلى ذلك، يسمح هذا البروتوكول تطهير الأنسجة الدهنية الظهارية الماوس (الشكل 4A-B, E) ، الماوس الأنسجة الدهنية تحت الجلد ( الشكل4D, G) نسيج الماوس الدهني البني ( الشكل4F) ، والأنسجة الدهنية البشرية (الشكل 4C). باستخدام مزيج من هذه العلامات والبرمجيات التجارية (انظر جدول المواد) لتقسيم هذه العلامات، يمكننا تحديد داخل الأنسجة الدهنية ط) الشحمية يعني حجم وتوزيع الحجم(الشكل 5A-B)و ii) كثافة شبكة الأوعية الدموية(الشكل 5C).

Figure 1
الشكل 1: ملخص إجراء المقاصة للأنسجة الدهنية البيضاء. يتم إصلاح الماوس أو الأنسجة الدهنية البيضاء البشرية، permeabilized، المشبعة، الملطخة وتطهيرها. ثم يتم الحصول على الصور في 3D وتحليلها باستخدام البرمجيات التجارية. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 2
الشكل 2: صور للأنسجة الدهنية البيضاء. (أ) صورة للأنسجة البيضاء البيضاء بينتينوبليفيتش قبل وبعد إجراء المقاصة. (ب) صورة للماوس النسيج الدهني الأبيض الظهاري قبل وبعد إجراء المقاصة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 3
الشكل 3: تحسين عمق التصوير مع إزالة الأنسجة الدهنية. (أ) تركيب غرفة التصوير المعدنية المجهزة بأسفل زجاجي. (B) Z-سلسلة صور من الماوس epididymal الأنسجة الدهنية البيضاء ملطخة phalloidin-Alexa488 (الأخضر) قبل وبعد المقاصة. (C) XZ الإسقاطات المقابلة للخطوط البيضاء منقط عبر لوحة ب ز المكدس. (D)Z-الإسقاط من 0.4 سم ع المكدس من الماوس تحت الجلد الأنسجة الدهنية البيضاء ملطخة ل actin باستخدام Phalloidin-Alexa488 ومكتسبة في التكبير منخفضة مع هدف 4x. تم الحصول على الصور الصغيرة على اليمين في موضع الأنسجة المختارة باستخدام هدف 20x. (E) عرض الجانب من حجم 3D تقديم الصورة z المكدس من مسح الماوس بيضاء الأنسجة الدهنية ملطخة Phalloidin - Alexa488 المكتسبة على نحو مماثل لصور 20x من (D). يتم إظهار عمق التصوير ثلاثي الأبعاد الذي تحقق من خلال إجراء التكبير العالي هنا ويتم تسطيره بواسطة ترميز لون العمق z (الأزرق الداكن لل z = 0 مم إلى أحمر داكن لـ z = 2 مم). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 4
الشكل 4: ماوس والأنسجة الدهنية البيضاء البيضاء الملونة لعدة علامات. (A) صورة طائرة واحدة من الماوس epididymal الأنسجة الدهنية البيضاء الملطخة لقطرات الدهون باستخدام الأجسام المضادة ل perilipin1 المضادة والأجسام المضادة للماوس alexa647-مترافق. (B) صورة طائرة واحدة من الفسيفساء الماوس epididymal الأنسجة الدهنية البيضاء ملطخة للنياتي و adipocytes باستخدام DAPI، المضادة Glut4 الأجسام المضادة والمضادة للماوس alexa647-مترافق. (C) Z-الإسقاط من 600 ميكرومتر z-المكدس من الأنسجة الدهنية abdominopelvic أبيض الإنسان ملطخة للسفن باستخدام الأجسام المضادة CD31-alexa647-مترافق. (D)Z-الإسقاط من 600 μm z-المكدس من الماوس تحت الجلد الأنسجة الدهنية البيضاء ملطخة للسفن و الضامة باستخدام الحقن الوريدي lectin-DyLight649 والأجسام المضادة لـ CD301-alexa555. إن الجزء السفلي من اليمين هو صورة مكبرة من المربع الأبيض المنقط. (E) صورة طائرة واحدة من الماوس epididymal الأنسجة الدهنية البيضاء الملطخة ل actin والخلايا التائية باستخدام phalloidin-Alexa488 ومكافحة TCRβ-المحيط الهادئ الأزرق مترافق. إن الجزء السفلي من اليمين هو صورة مكبرة من المربع الأبيض المنقط. (F) Z-الإسقاط من 50 ميكرومتر z-المكدس من الماوس الأنسجة الدهنية البني ملطخة للنيوية والشبكة العصبية باستخدام DAPI، المضادة للجسم المضاد للجسم المضاد للأرانب-alexa647-مترافق الأجسام المضادة. (G) Z-الإسقاط من 600 μm z-المكدس من الماوس تحت الجلد الأنسجة الدهنية البيضاء ملطخة للنيوية والشبكة العصبية باستخدام DAPI، المضادة للجسم المضاد للأرانب المضادة alexa647-مترافق الأجسام المضادة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Figure 5
الشكل 5: تحليل الصور ثلاثية الأبعاد باستخدام برامجيات متاحة تجارياً (انظر جدول المواد). (A) تقديم حجم 3D من adipocytes الإنسان مجزأة في 3D من قبل البرمجيات المتاحة تجاريا. كل adipocyte له لون مختلف للاتصال adipocytes المجاورة. يتم تمثيل السفن باللون الأحمر. (ب) حجم الكمية وتوزيع adipocytes من حجم 3D تقديم لوحة A، الذي يحتوي على حوالي 20،000 adipocytes. (C) 3D حجم تقديم الأوعية الدموية مجزأة في 3D باستخدام البرمجيات المتاحة تجاريا والممثّلة باللون الأحمر أو الأصفر للسفن الكبيرة والصغيرة، على التوالي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

فيلم تكميلي 1: 3D حجم تقديم كامل الأنسجة الدهنية البيضاء تحت الجلد هو مبين في الشكل 3D. ويمثل المربع الأبيض 2 سم3 مكعب. الرجاء النقر هنا لتحميل هذا الفيديو.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

التعديلات التي تحدث داخل الأنسجة الدهنية على مدى التقدم المرضي ، مثل السمنة ، أمر أساسي لفهم الآليات وراء علم الأمراض. وقد استندت الدراسات الرائدة التي كشفت عن هذه الآليات في الأنسجة الدهنية على المقاربات العالمية مثل بروتيوميكس الأنسجة الدهنية21، تدفق الخلايا22،23، و24transcriptomics ،25. وبالإضافة إلى ذلك، بذلت جهود لاستكشاف التغيرات الهيكلية التي تحدث في الأنسجة الدهنية باستخدام التحليلات النسيجية26،27،28،29. ومع ذلك، فإن تحليل 5-10 ميكرومتر أقسام الأنسجة الدهنية، بسبب حجم محدود من القسم، يحد من القدرة على تقدير السمات الهيكلية الهامة. أولاً، لا يمكن اكتشاف سوى عدد قليل من النوى الدهنية لكل قسم لأن كل قسم لا يمثل سوى جزء صغير من الخلايا الشحمية (1/10th). ثانياً، حجم الخلايا الشحمية المقدرة من أقسام الأنسجة الدهنية غير دقيق لأن معظم الخلايا الشحمية يتم قطعها تحت أو خلف خط الاستواء، مما يؤدي إلى قياس متحيز (تحت) حجمها المتوسط. ثالثاً، يتم فقدان تواصل الأوعية الدموية والألياف العصبية أثناء اقطع الجسم. رابعاً، من الصعب تحديد توزيع كل نوع فرعي من الخلايا المناعية داخل الأنسجة لأن الإحداثيات ثلاثية الأبعاد تضيع. في هذا السياق، تسمح المنهجية التي نقترحها هنا لأي مختبر قياسي لتصوير الأنسجة الدهنية البيضاء البشرية والفأر في ثلاثة أبعاد، بطريقة بسيطة وغير مكلفة.

هذا الأسلوب لديه بعض القيود. أولاً ، الوقت اللازم لإعداد الأنسجة (التثبيت ، التثبيت ، البقع ، المقاصة) طويل (أكثر من أسبوع). هذا سيكون من الصعب الحد من ذلك لأن الغالبية من هذا الوقت مطلوب لطخة الأنسجة. يتطلب اختراق الأجسام المضادة داخل عينات الأنسجة الكبيرة هذه أوقات حضانة طويلة. ومن شأن تقليل وقت الحضانة أن يزيد من خطر الإصابة باختراق الأجسام المضادة غير المتجانسة، مما يؤدي إلى تلطيخ القطع الأثرية. ولذلك، فإن النافذة الوحيدة الممكنة لكسب الوقت وتقصير الإجراء هو الوقت المخصص لمسح الأنسجة، والذي يستغرق حوالي يوم واحد عندما تكون هناك حاجة إلى نتائج مثالية، ولكن هذا يمكن أن ينخفض إلى نصف يوم دون انخفاض كبير في الجودة. القيد الثاني هو الانكماش المحتمل للأنسجة. في الواقع ، في أي بروتوكول يجفف الأنسجة باستخدام المذيبات ، فمن المرجح أن تتقلص الأنسجة بسبب إزالة المياه. تقدير هذا الانكماش هو دائما تحديا، وأنه يكاد يكون من المستحيل هنا لأن حافة الأنسجة يصبح شفافا عندما تبدأ الدهون لاستخراجها أثناء عملية الجفاف. وبالتالي، فإن حجم تقديرات الأنسجة واضحة تحتاج إلى أن تفسر بحذر. ومع ذلك، فإن مقارنة التغيرات في أحجام adipocyte أو طول السفينة بين الأنسجة المستمدة من الفأرة مع مختلف الأنماط الجينية و / أو المقدمة لظروف بيئية مختلفة لا تزال بالمعلومات11. ويرتبط القيد الأخير إلى حجم كبير من النسيج الدهني الماوس كله أو عينة كبيرة من الأنسجة الدهنية البشرية. في الواقع ، على الرغم من أن البروتوكول هو مهيأ تماما لمسح هذه العينات الكبيرة ، وتصوير جهاز كامل هو التحدي مع المجهر confocal. استراتيجية للتغلب على هذه المسألة واستغلال الإمكانات الكاملة لكامل الجهاز تطهير الإجراء ، هو الحصول على خريطة التكبير منخفضة 3D من الجهاز كله باستخدام هدف 4x ، واختيار مناطق محددة موزعة عشوائيا داخل الأنسجة حيث يمكن الحصول على أعلى تكبير 3D الصور باستخدام 20x هدف لمسافات طويلة. يسمح الإعداد "التكبير العالي" بتصوير حجم الأنسجة من حوالي 45 ملم3 (4.7 × 4.7 × 2 مم). على الرغم من أن هذا الحجم محدود بالمقارنة مع حجم الجهاز بأكمله (0.5 إلى أكثر من 4 سم3)،فإن تكرار عمليات الاستحواذ في عدة مواقع داخل الأنسجة يسمح لنا بالحصول على عينة جيدة من الأنسجة في الخلايا إلى الدقة الخلوية. لاحظ أن تصوير الأنسجة الكبيرة سيولد كمية كبيرة من بيانات التصوير التي ستحتاج إلى تخزينها.

الإجراء له اختلافات كبيرة بالمقارنة مع الأساليب التي سبق وصفها لمسح الأنسجة الدهنية14,30. أولا وقبل كل شيء، على عكس AdipoClear، التي تستخدم الميثانول، ثنائي كلورو الميثان، و dibenzylether14، الأسلوب المعروض هنا يستخدم الإيثانول للجفاف والساليسيلات الميثيل للمقاصة. ولذلك، فإن الإجراء أكثر أمانا لأنه يستفيد من المذيبات الأقل سمية المزيلة التي غالبا ما تستخدمها صناعات تجهيز الأغذية /المشروبات (الإيثانول وميثيل الساليسيلات)، بالمقارنة مع السمية العالية للديكلوروميثان والميثانول و ديبنزيلثير. وعلاوة على ذلك، فإن إعداد الأنسجة وفقا للبروتوكول هو يومين أسرع من بروتوكول AdipoClear14. في الآونة الأخيرة، واقترح طريقة أخرى من قبل لي وزملاؤه لمسح قطع الأنسجة الدهنية عن طريق غمرها في الجلسرين30. هذا البروتوكول هو بسيط جدا حتى بالمقارنة مع هذا الإجراء، ونوعية الصور جيدة حتى في التكبير عالية. ومع ذلك، يعمل بروتوكول المقاصة هذا بكفاءة فقط عند استخدام قطع الأنسجة الدهنية3 2 مم 3. إن اقسام الأنسجة في هذه العينات الصغيرة قبل إجراء المقاصة يمنع المرء من تصوير كميات الأنسجة الأكبر من 2 مم3 حتى عند التكبير المنخفض. الإجراء المعروض هنا يسمح برسم خرائط للأنسجة كلها في 3D في التكبير منخفضة والحصول على أكوام 3D من الصور حول 45 ملم3 في عدة مواقع معروفة داخل كامل مسح الأنسجة الدهنية في التكبير عالية.

قد يكون لدى هذا الإجراء العديد من التطبيقات المستقبلية. كما هو الحال مع أي طريقة، يمكن تبسيط الإجراء الموصوف هنا و/أو تحسينه بشكل أكبر. يمكن أن يأتي تقدم مثير للاهتمام للإجراء من مزيج من عملية المقاصة ، كما وصفنا ، مع نهج تصوير إضافية. على سبيل المثال، أجهزة التصوير المحددة، مثل التصوير المقطعي الإسقاط البصري (OPT)، المجهر الفلورية الداخلية الكلية (TIRF)، التصوير المجهري للخطة الانتقائية (SPIM) أو المجهر الاستنفاد الانبعاثات المحفزة (STED) متوافقة من حيث المبدأ مع الإجراء، على الرغم من أن هذا سوف يحد من تطبيقه على تلك المختبرات التي تم تجهيزها بهذه الأنظمة. بدلا من ذلك ، وذلك باستخدام هدف مع مؤشر الفتحة الرقمية العالية ونظام الاقتناء التي هي قادرة على الحصول على مئات الصور في الثانية الواحدة ، والتي وجدت في العديد من المختبرات ، يمكن للمرء أن يؤدي تحليلات فائقة الدقة باستخدام سوبر القرار التقلبات الشعاعية (SRRF) بعد معالجة الصور تحليلمجانية 31. ومن المثير للاهتمام، يتم تكييف الفلوروكررومات الكلاسيكية لتحليل SRRF، والتي من شأنها أن تمكن 3D تحليلات فائقة الدقة من الأنسجة الدهنية البيضاء البشرية والفأر كله.

العديد من الخطوات الحاسمة في البروتوكول ترتبط بمعالجة الأنسجة قبل تطهير نفسها. أولا وقبل كل شيء ، وبالنسبة للتحليلات النسيجية الكلاسيكية ، فإن خطوة التثبيت أساسية. وفي حالة ضعف التثبيت، لا يتم الحفاظ على السمات الهيكلية، في حين يؤدي التثبيت الموسع إلى الربط بين مواقع مستضدية معينة وحجبها وما يترتب على ذلك من تلطيخ مناعي غير متجانس. خطوة أخرى حساسة هي تلطيخ الأنسجة ، والتي تقدم العديد من النقاط الحرجة التي سنصفها أدناه. أولاً، يجب التحقق من صحة الأجسام المضادة من خلال اختبارها على أقسام التبريد للتأكد من أنها وظيفية وتحديد تركيزها الأمثل. التركيز النهائي الذي يستخدم لإجراء المقاصة هو عشرة أضعاف التركيز الأمثل لأقسام التبريد. ثانياً، وقت الحضانة هو أيضاً أمر بالغ الأهمية بسبب حجم الأنسجة. وقت الحضانة القصير جداً سينتج عن مناعة ضعيفة أو غير متجانسة (على سبيل المثال، تلطيخ صحيح على محيط الأنسجة ولكن لا تلطيخ داخلي). وبالمثل، فإن خطوات الغسيل القصيرة جدًا تمنع إزالة الأجسام المضادة غير المقيدة خصيصًا من الأنسجة مما يؤدي إلى تلطيخ غير محدد. على حد علمنا ، واحتضان الموسعة للأنسجة مع الأجسام المضادة لا يضعف تلطيخ. لذلك، نوصي بشدة فترة الحضانة الطويلة والغسيل. ثالثاً، يجب تكييف اختيار الفلوروكروم مع إشارة الاهتمام. في عينات الأنسجة بشكل عام، وخاصة الأنسجة الدهنية البيضاء، غير يذكر لصناعة السيارات fluorescence يمكن الكشف عنها في 488 نانومتر و 555 نانومتر. بالنسبة للبروتينات التي يتم التعبير عنها بشكل كبير ، هذه ليست مشكلة وسوف تعمل البقع بشكل جيد في هذه القنوات. ومع ذلك، بالنسبة للبروتينات ذات التعبير المنخفض نوصي بشدة باستخدام الفلوروكررومات الحمراء البعيدة. بالنسبة للمقاصة، لا توجد خطوات حاسمة لأن المنهجية بسيطة للغاية. نضع في اعتبارنا أن الساليسيلات الميثيل غير متوافق مع المواد البلاستيكية، لذلك نوصي الزجاجات لخطوات المقاصة وغرفة معدنية مجهزة قاع زجاجي لأداء التصوير. توجد بدائل لهذا الإجراء المتصاعد باستخدام i) شريحة زجاجية عادية وراتنج الأسنان والزجاج (لتوليد غرفة زجاجية صغيرة) ، أو ii) طبق بتري زجاجي (لإعدادات المجهر المستقيم).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ليس لدى أصحاب البلاغ أي تنازع للكشف عنه.

Acknowledgments

وقد دعم هذا العمل من قبل INSERM، جامعة كوت دازور، وبمنح من الوكالة الوطنية الفرنسية للبحوث (ANR) من خلال الاستثمارات في المستقبل لابكس SIGNALIFE (ANR-11-LABX-0028-01)، وبرنامج UCA JEDI (ANR-15-IDEX-01) عبر الأكاديمية 2 "مجمعات Systèmes" وأكاديمية 4 "Complexité eté التنوع du vivant", مؤسسة من أجل الـ Recherche Médical (Équipe FRM DEQ20180839587)، وبرنامج المحققين الشباب إلى J.G. (ANR18-CE14-0035-01-GILLERON). كما نشكر مرفق التصوير الأساسي لـ C3M الذي يموله مجلس إدارة ألب- ماريتام و Région PACA، والذي تدعمه أيضًا منصة المجهر والتصوير IBISA Côte d'Azur (MICA). نشكر ماريون دوسوت على المساعدة التقنية في إعداد الأنسجة. نشكر آبي كوتريسس، الرؤية العلمية الدولية في جامعة UCA، على قراءة المخطوطة كدليل.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1.5 mL microtubes Eppendorff tubes - Dutscher 33528
15 mL plastic tubes Falcon tubes - Dutscher 352096
18 mm round glass coverslip Mariendfeld 0117580
20 mL glass bottle Wheaton 986546
anti-mouse-alexa647-conjugated antibody Jackson ImmunoResearch 715-605-150 Dilution: 1/100
anti-rabbit-alexa647-conjugated antibody Jackson ImmunoResearch 711-605-152 Dilution: 1/100
BSA Sigma-aldrich A6003
CD301-PE antibody Biolegend BLE145703 Dilution: 1/100
CD31 antibody AbCam ab215912 Dilution: 1/50
Commercial 3D analysis software - IMARIS Oxford instrument with Cell module
Confocal microscope - Nikon A1R Nikon
Dapi ThermoFisher D1306 Stock Concentration: 5 mg/mL; dilution 1/1000
Deoxycholate Sigma-aldrich D6750
DMSO Sigma-aldrich D8418
Glut4 antibody Santa Cruz sc-53566 Dilution: 1/50
Glycine Sigma-aldrich G7126
Lectin-DyLight649 Vector Lab DL-1178-1 Stock Concentration : 2 µg/µL; IV Injection: 50 µL/mice
Metallic imaging chamber equipped with glass bottom - AttoFluor Chamber Thermofisher A7816
Methyl salicylate Sigma-aldrich M6752
Perilipin antibody Progen 651156 Dilution: 1/50
Phalloidin-alexa488 ThermoFisher A12379 Dilution: 1/100
TCR-β-PB antibody Biolegend BLE109225 Dilution: 1/100
TH antibody AbCam ab112 Dilution: 1/50
Triton X100 Sigma-aldrich X100
Tween-20 Sigma-aldrich P416

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Pellegrinelli, V., Carobbio, S., Vidal-Puig, A. Adipose tissue plasticity: how fat depots respond differently to pathophysiological cues. Diabetologia. 59 (6), 1075-1088 (2016).
  2. Stern, J. H., Rutkowski, J. M., Scherer, P. E. Adiponectin, Leptin, and Fatty Acids in the Maintenance of Metabolic Homeostasis through Adipose Tissue Crosstalk. Cell Metabolism. 23 (5), 770-784 (2016).
  3. Mittendorfer, B. Origins of metabolic complications in obesity: adipose tissue and free fatty acid trafficking. Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care. 14 (6), 535-541 (2011).
  4. Hammarstedt, A., Gogg, S., Hedjazifar, S., Nerstedt, A., Smith, U. Impaired Adipogenesis and Dysfunctional Adipose Tissue in Human Hypertrophic Obesity. Physiological Reviews. 98 (4), 1911-1941 (2018).
  5. Moreno-Indias, I., Tinahones, F. J. Impaired adipose tissue expandability and lipogenic capacities as ones of the main causes of metabolic disorders. Journal of Diabetes Research. 2015, 970375 (2015).
  6. Vergoni, B., et al. DNA Damage and the Activation of the p53 Pathway Mediate Alterations in Metabolic and Secretory Functions of Adipocytes. Diabetes. 65 (10), 3062-3074 (2016).
  7. Xue, Y., Xu, X., Zhang, X. Q., Farokhzad, O. C., Langer, R. Preventing diet-induced obesity in mice by adipose tissue transformation and angiogenesis using targeted nanoparticles. Proceedings of the National Academy of Sciences U S A. 113 (20), 5552-5557 (2016).
  8. Zwick, R. K., et al. Adipocyte hypertrophy and lipid dynamics underlie mammary gland remodeling after lactation. Nature Communication. 9 (1), 3592 (2018).
  9. Zhang, L., et al. The inflammatory changes of adipose tissue in late pregnant mice. Journal of Molecular Endocrinology. 47 (2), 157-165 (2011).
  10. Yang, H., et al. Obesity increases the production of proinflammatory mediators from adipose tissue T cells and compromises TCR repertoire diversity: implications for systemic inflammation and insulin resistance. Journal of Immunology. 185 (3), 1836-1845 (2010).
  11. Laforest, S., et al. Comparative analysis of three human adipocyte size measurement methods and their relevance for cardiometabolic risk. Obesity. 25 (1), Silver Spring. 122-131 (2017).
  12. Azaripour, A., et al. A survey of clearing techniques for 3D imaging of tissues with special reference to connective tissue. Progress in Histochemistry and Cytochemistry. 51 (2), 9-23 (2016).
  13. Richardson, D. S., Lichtman, J. W. Clarifying Tissue Clearing. Cell. 162 (2), 246-257 (2015).
  14. Chi, J., Crane, A., Wu, Z., Cohen, P. Adipo-Clear: A Tissue Clearing Method for Three-Dimensional Imaging of Adipose Tissue. Journal of Visualized Experiments. (137), e58271 (2018).
  15. Roberts, D. G., Johnsonbaugh, H. B., Spence, R. D., MacKenzie-Graham, A. Optical Clearing of the Mouse Central Nervous System Using Passive CLARITY. Journal of Visualized Experiments. (112), e540225 (2016).
  16. Woo, J., Lee, M., Seo, J. M., Park, H. S., Cho, Y. E. Optimization of the optical transparency of rodent tissues by modified PACT-based passive clearing. Experimental & Molecular Medicine. 48 (12), 274 (2016).
  17. Zhang, Y., et al. 3D imaging of optically cleared tissue using a simplified CLARITY method and on-chip microscopy. Science Advances. 3 (8), 1700553 (2017).
  18. Ke, M. T., Imai, T. Optical clearing of fixed brain samples using SeeDB. Current Protocols in Neuroscience. 66, Unit 2 22 (2014).
  19. Hahn, C., et al. High-resolution imaging of fluorescent whole mouse brains using stabilised organic media (sDISCO). Journal of Biophotonics. 12 (8), 201800368 (2019).
  20. Spalteholz, W. Über das Durchsichtigmachen von Menchlichen und Tierichen Präparaten und Seine Theoretischen. Hierzel, S. , Leipzig. (1911).
  21. Shields, K. J., Wu, C. Differential Adipose Tissue Proteomics. Methods in Molecular Biology. 1788, 243-250 (2018).
  22. Bourlier, V., et al. Remodeling phenotype of human subcutaneous adipose tissue macrophages. Circulation. 117 (6), 806-815 (2008).
  23. Hagberg, C. E., et al. Flow Cytometry of Mouse and Human Adipocytes for the Analysis of Browning and Cellular Heterogeneity. Cell Reports. 24 (10), 2746-2756 (2018).
  24. Hill, D. A., et al. Distinct macrophage populations direct inflammatory versus physiological changes in adipose tissue. Proceedings of the National Academy of Sciences U S A. 115 (22), 5096-5105 (2018).
  25. Acosta, J. R., et al. Single cell transcriptomics suggest that human adipocyte progenitor cells constitute a homogeneous cell population. Stem Cell Research & Therapy. 8 (1), 250 (2017).
  26. Coppack, S. W. Adipose tissue changes in obesity. Biochemical Society Transactions. 33, Pt 5 1049-1052 (2005).
  27. Cancello, R., et al. Reduction of macrophage infiltration and chemoattractant gene expression changes in white adipose tissue of morbidly obese subjects after surgery-induced weight loss. Diabetes. 54 (8), 2277-2286 (2005).
  28. Cinti, S. Adipocyte differentiation and transdifferentiation: plasticity of the adipose organ. Journal of Endocrinology Investigation. 25 (10), 823-835 (2002).
  29. Wellen, K. E., Hotamisligil, G. S. Obesity-induced inflammatory changes in adipose tissue. Journal of Clinical Investigation. 112 (12), 1785-1788 (2003).
  30. Li, X., Mao, Z., Yang, L., Sun, K. Co-staining Blood Vessels and Nerve Fibers in Adipose Tissue. Journal of Visualized Experiments. (144), e59266 (2019).
  31. Gustafsson, N., et al. Fast live-cell conventional fluorophore nanoscopy with ImageJ through super-resolution radial fluctuations. Nature Communication. 7, 12471 (2016).

Tags

علم الأحياء، الإصدار 162، الأنسجة الدهنية، المقاصة، المجهر الخفيف، 3-D الأنسجة الكاملة، والسمنة، مورفولوجيا
استكشاف بنية الأنسجة الدهنية من ميثيل ساليسيلات المقاصة والتصوير ثلاثي الأبعاد
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Gilleron, J., Meziat, C., Sulen, A., More

Gilleron, J., Meziat, C., Sulen, A., Ivanov, S., Jager, J., Estève, D., Muller, C., Tanti, J. F., Cormont, M. Exploring Adipose Tissue Structure by Methylsalicylate Clearing and 3D Imaging. J. Vis. Exp. (162), e61640, doi:10.3791/61640 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter