Здесь мы предлагаем практическую процедуру препарирования и проведения гистологического анализа и анализа экспрессии генов надключичной бурой жировой ткани мышей.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Здесь мы предлагаем практическую процедуру препарирования и проведения гистологического анализа и анализа экспрессии генов надключичной бурой жировой ткани мышей.
Опосредованный бурой жировой тканью (BAT) термогенез играет важную роль в регуляции метаболизма, и на его морфологию и функцию могут сильно влиять стимулы окружающей среды у мышей и людей. В настоящее время мышиный межлопаточный BAT (iBAT), который расположен между двумя лопатками в верхнем дорсальном боку мышей, является основным хранилищем BAT, используемым исследовательскими лабораториями для изучения функции BAT. Недавно у мышей было идентифицировано несколько ранее неизвестных депо BAT, в том числе одно, аналогичное надключичной коричневой жировой ткани человека. В отличие от iBAT, мышиная надключичная бурая жировая ткань (scBAT) расположена в промежуточном слое шеи и, таким образом, не может быть легко доступна.
Чтобы облегчить изучение недавно идентифицированного мышиного scBAT, в настоящем документе представлен протокол с подробным описанием шагов по препарированию интактного scBAT у постнатальных и взрослых мышей. Из-за небольшого размера scBAT по сравнению с другими жировыми депо, процедуры были модифицированы и оптимизированы специально для обработки scBAT. Среди этих модификаций – использование препарирующего микроскопа во время забора тканей для повышения точности и гомогенизации замороженных образцов scBAT для повышения эффективности последующего анализа кПЦР. С помощью этих оптимизаций можно определить идентификацию, морфологический вид и молекулярную характеристику scBAT у мышей.
Растущая распространенность ожирения в США и во всем мире вызвала большой интерес к пониманию его этиологии и выявлению потенциальных методов лечения 1,2. Жировая ткань играет жизненно важную роль в обмене веществ, и дисрегуляция жировой ткани может привести к развитию ожирения. Как правило, существует два типа жировой ткани: белая и коричневая жировая ткань. В то время как белая жировая ткань (ВАТ) может накапливать химическую энергию и выделять эндокринные факторы, бурая жировая ткань (БАТ) может использовать химическую энергию для выработки тепла и поддержания температуры телана холоде. Благодаря этой уникальной способности активация БАТ также может увеличить расход энергии и улучшить чувствительность к инсулину5.
BAT выполняет свою функцию посредством недрожащего термогенеза, процесса, опосредованного развязкой белка 1 (UCP1)6. Млекопитающие, в том числе мыши и люди, обладают разным количеством BAT. Классическая точка зрения БАТ заключается в том, что эти жировые ткани более распространены у мышей и младенцев, чем у взрослых людей. iBAT, расположенный в верхней дорсальной области между лопатками, является наиболее изученным депо BAT у мышей. Применяя радиоизотопную визуализацию и биопсийные тесты, недавние исследования выявили несколько депо БАТ у взрослых людей. Некоторые из них, в том числе депо, обнаруженные в глубокой шейке и надключичной области, ранее не были идентифицированы у мышей или других модельных животных 7,8,9,10,11. Среди этих депо BAT, scBAT является наиболее часто встречающимся депо у взрослых людей. Чтобы лучше понять происхождение и молекулярный вклад этих недавно обнаруженных депо BAT в организме человека, важно идентифицировать эквивалентные депо у мышей, которые позволяют генетическим и молекулярным манипуляциям отслеживать и тестировать функциональную роль этих депо. Таким образом, мы и другие ученые идентифицировали несколько ранее неизвестных депо BAT в различных анатомических местах у мышей, включая scBAT12,13, грудной периваскулярный BAT14,15, околопочечный BAT16 и периаортальный BAT17. Мышиный scBAT анатомически напоминает человеческий scBAT и морфологически напоминает классический iBAT, экспрессируя высокие уровни UCP112.
В отличие от мышиного iBAT, который легко поддается вскрытию, scBAT располагается в промежуточном слое шеи мыши, под слюнными железами и вдоль наружной яремной вены. Выделение этого депо для гистологического и молекулярного анализов может быть сложной задачей. Здесь мы подробно опишем процедуру препарирования scBAT у постнатальных и взрослых мышей и обработки этого депо для гистологии и анализа экспрессии генов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Процедуры на животных были одобрены Комитетом по уходу за животными и их использованию в Медицинском колледже Бэйлора. Все процедуры проводились на самцах мышей C57BL/6J в возрасте 3 недель и 3 месяцев. Перед вскрытием все мыши были подвергнуты эвтаназии с использованием одобренной процедуры эвтаназии углекислым газом для грызунов. См. Таблицу материалов для получения подробной информации, связанной со всеми материалами, реагентами и инструментами, используемыми в этом протоколе.
1. Вскрытие scBAT
2. Обработка и окрашивание гематоксилином и эозином (H&E) scBAT (проиллюстрировано на рисунке 2A)
3. Анализ экспрессии генов scBAT
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В отличие от iBAT, который располагается в подкожном слое спины между двумя лопатками, scBAT располагается в промежуточном слое шеи, простираясь глубоко между слоями скелетных мышц и слюнной железы по мере роста вдоль наружной яремной вены (рис. 1A). Препарирование scBAT не так просто, как в iBAT. Здесь мы приводим подробную процедуру, включающую важнейшие этапы препарирования интактного scBAT у постнатальных и взрослых мышей (рис. 1B
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В этом протоколе мы подробно представляем процедуры препарирования и обработки scBAT для анализа H&E и экспрессии генов. Поскольку scBAT находится в промежуточном слое шеи и располагается вдоль крупных вен, выделение этого депо требует точной техники. В частности, чтобы получить четкое представление о складе, мы рекомендуем поместить мышь под препарирующий микроскоп после того, как горлышко было открыто. Используя пару тонких щипцов для отклеивания слюнной железы и окружающих вен, следует соблюдать осторожность, чтобы из...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.
Эта работа поддерживается NIDDK Национального института здравоохранения (NIH) под номером R01DK116899, Министерством сельского хозяйства США (USDA/ARS) под номером 3092-51000-064-000D и пилотной премией от Института сердечно-сосудистых исследований Медицинского колледжа Бэйлора. Блок-схемы были созданы с помощью BioRender.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 95% спирт дегидранта (Flex 95) | Epredia | 8201 | |
| 100% спирт дегидранта (Flex 100) | Epredia | 8101 | |
| 96-луночный ПЦР-планшет | Bio-Rad | MLL9601 | |
| связывание Aurum Мини-колонка | Bio-Rad | 7326826 | |
| Aurum Промывка высокой жесткости | Bio-Rad | 7326803 | |
| Aurum Промывка низкой жесткости | Bio-Rad | 7326804 | |
| Базовые формы (для встраивания) | Tissue-Tek | 4122 | |
| BD PrecisionGlide Игла 21г x 1 1/2" | Becton Dickinson | 305167 | |
| C1000 Touch Термоциклер | Bio-Rad | 1840148 | |
| Микроцентрифуга без колпачка 2 мл | Fisherbrand | 02-681-453 | |
| Центрифуга | Eppendorf | 5430R | |
| CFX Opus 96 Прибор для ПЦР в реальном времени | Bio-Rad | 12011319 | |
| хлороформ | Thermo Scientific Chemicals | 383760010 | |
| Cytoseal 60 Маловязкая монтажная среда | Epredia | 83104 | |
| Вода, обработанная DEPC, | Ambion | AM 9906 | |
| Препарирующий микроскоп | Nikon | ||
| раствор для разведения ДНКазы | Bio-Rad | 7326805 | |
| DNase I | Bio-Rad | 7326828 | |
| dNTPs | Invitrogen | 18427013 | |
| раствор для элюирования | Bio-Rad | 7326801 | |
| EM 400 средняя среда для встраивания парафин | Leica Biosystems | 3801320 | |
| Eosin Y (0,5% по объему) | RICCA | 2858-16 | |
| Formula R Инфильтрационная среда парафин | Leica Biosystems | 3801470 | |
| Genemark Nutator Gyromixer 349 | Bio Express | S-3200-2 | |
| Gill #3 Гематоксилин | Sigma-Aldrich | GHS332-1L | |
| HCl (для HCL-этанола) | Fisher Chemical | A142212 | |
| IP VI Встраиваемые кассеты | Leica Biosystems | 39LC-550-5-L | |
| Чистый этанол Koptec - 200 Proof (для 70% этанола) | Decon Labs | V1001 | |
| MgCl2 (25 mM) | Thermo Fisher Scientific | R0971 | |
| Микроцентрифужные пробирки 1,7 мл | Avantor | 87003-294 | |
| Микроуплотнения 'B' (адгезивные уплотнения) | Bio-Rad | MSB1001 | |
| Микротом | Leica Biosystems | RM2245 | |
| Молекулярная биология Класс Вода | Corning | 46-000-CM | |
| Раствор Coors Tek | Thomas Scientific | 60310 | |
| NaCl (для 0,85% физиологического раствора) | Биореагенты | Fisher BP358-212 | |
| NanoDrop Спектрофотометр | NanoDrop Technologies | ND-1000 UV/Vis | |
| Oligo dT | Invitrogen | 18418020 | |
| парафиновой секции | Boekel Scientific | 14792V | |
| Параформальдегид (PFA) | Sigma-Aldrich | P6148-500G | |
| ПЦР-трубка | Avantor | 76318-802 | |
| Пестик от Coors Tek | Thomas Scientific | 60311 | |
| Пест пеллетный мотор | Kimble | 749540-0000 | |
| Фосфатный буферный физиологический раствор (PBS) | Sigma-Aldrich | D8537-500ML | |
| Прецизионная модель 19 Вакуумная печь | Thermo Fisher Scientific | CAT# 51221162 | |
| Грунтовка: 36B4 (вперед) 10 μ M 5' TGA AGT GCT CGA CAT CAC AGA GCA 3' | База данных Chen lab Oligo | ||
| Primer: 36B4 (реверс) 10 μ M 5' GCT TGT ACC CAT TGA TGA TGA TGG AGT GT 3' | Chen lab Oligo database | ||
| Primer: Fabp4 (forward) 10 μ М<бр/> 5' ACA CCG AGA TTT CCT TCA AAC TG 3' | Chen lab Oligo database Primer | ||
| : Fabp4 (reverse) 10 μ М<бр/> 5' CCA TCT AGG GTT ATG ATG CTC TTC A 3' | Chen lab База данных Олиго | ||
| Праймер: Glut 4 (прямой праймер) 10 μ М<бр/> 5' CTG ATT CTG CTG CCC TTC TGT CCT 3' | Chen lab Oligo база данных | ||
| Primer: Glut 4 (реверс) 10 μ М<бр/> 5' GAC ATT GGA CGC TCT CTC TCC AAC TT 3' | Chen lab Oligo база данных | ||
| Primer: PPARg (forward) 10 μ М<бр/> 5' AGG GCG ATC TTG ACA GGA AAG ACA 3' | База данных Chen lab Oligo | ||
| Primer: PPARg (reserve) 10 μ М<бр/> 5' AAA TTC GGA TGG CCA CCT CTT TGC 3' | База данных Chen lab Oligo | ||
| : Ppargc1a (реверс) 10 μ M 5' ATG TTG CGA CTG CGG TTG TGT ATG 3' | Chen lab Oligo database | ||
| Primer: Ppargc1a(forward) 10 μ M 5' ACG TCC CTG CTC AGA GCT TCT CA 3' | Chen lab Oligo database | ||
| Primer: Ucp1 (forward) 10 μ М<бр/> 5' AGC CAC CAC AGA AAG CTT GTC AAC 3' | База данных Chen lab Oligo | ||
| : Ucp1 (reverse) 10 μ М<бр/> 5' ACA GCT TGG TAC GCT TGG GTA CTG 3' | Chen lab Олиго база данных | ||
| Раствор для выделения РНК (PureZol) | Bio-Rad | 7326880 | |
| РНКаза Away (поверхностный деконтаминант) | Thermo Scientific | 1437535 | |
| РНКаза H | NEB | M0297S | |
| ингибитор рназы (РНКаза Out) | Флакон инвитрогена | 10777019 | |
| сцинтилляции (стекло) | Электронная микроскопия Sciences | 72632 | |
| Стол для сушки слайдов | Электротермический (Коул-Пармер) | MH6616 | |
| Штатив для окрашивания нержавеющей стали | Электронная микроскопия Sciences | 70312-54 | |
| Стереомикроскоп (для встраивания) | Olympus | SZ51 | |
| Сугические ножницы | McKesson | 43-1-104 | |
| Superfine point Прямой рассекающий щипцы | Avantor | 82027-402 | |
| Superfrost Plus Предметные стекла микроскопа | Fisher Scientific | 12-550-15 | |
| SuperScript III обратная транскриптаза (включает 5x буфер первой цепи и 0,1M DTT) | Invitrogen | 18080044 | |
| SUR-VET шприц с иглой 25 г x 5/8", 1 мл | Terumo | 100281 | |
| SYBR Green (мастер-смесь ферментов qPCR) | Applied Biosystems | A25778 | |
| Tissue-Tek Набор для ручного окрашивания предметного стекла (баночки) | Электронная микроскопия науки | Артикул: 62540-01 | |
| Толуол | Фишер Химический | T324-1 | |
| Пипетка трансферная | Avantor | 414004-005 | |
| Xylene | Fisher Chemical | X3P-1GAL |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.