$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Сахарный диабет 2 типа (СД2) стал одним из самых быстрорастущих неинфекционных метаболических заболеваний в мире: общее число пациентов сейчас превышает 537 миллионов, а к 2045 году прогнозируется превысить 783 миллиона. Его основные патофизиологические особенности проявляются в виде инсулинорезистентности периферических тканей (IR), сопровождаемой прогрессирующей дисфункциейβ-клеток 2. Суть ИР заключается в значительно ослабленном биологическом эффекте, вызванном физиологически концентрированным инсулином в целевых органах, что приводит к снижению поглощения глюкозы, увеличению выделения глюкозы в печени и нарушению ингибированиялиполиза 3. Жировая ткань — один из важнейших целевых органов инсулина. Ожирение приводит к тому, что жировые клетки становятся нечувствительными к инсулину, снижая поглощение глюкозы, тормозя синтез триглицеридов, одновременно увеличивая липолиз и высвобождая больше свободных жирных кислот, тем самым усугубляя системную инсулинорезистентность 4,5.
В физиологических условиях инсулин активирует путь PI3K-AKT для транслокации транспортера глюкозы 4 (GLUT4) в клеточную мембрану, способствуя поглощению глюкозы и синтезу триглицеридов в адипоцитах. Одновременно инсулин ингибирует активность жировой триглицеридлипазы (ATGL) и гормоночувствительной липазы (HSL) на поверхности липидных капель, тем самым блокируялиполиз 6. Когда происходит ИР, нарушенная инсулиновая сигнализация ослабляет ингибирование липолиза, что приводит к массовому выделению свободных жирных кислот (FFA) в кровоток. Это приводит к массовому выделению FFA в кровоток, вызывая отложение эктопических триглицеридов в таких органах, как печень, скелетные мышцы и поджелудочная железа. Это вызывает токсичность губ и хроническое воспаление, что в конечном итоге способствует появлению и прогрессированиюСД2 7. Поэтому создание зрелой модели адипоцитов, воспроизводящей in vivo характеристики IR, имеет решающее значение для разъяснения молекулярных механизмов IR и разработки новых стратегий вмешательства.
В настоящее время эмбриональная фибробластная клеточная линия 3T3-L1 у мышей стала классическим инструментом для in vitro исследований IR адипоцитов благодаря короткому индуктивному циклу и хорошей воспроизводимости 8,9. Однако эмбриональное происхождение клеток 3T3-L1, их однородный генетический фон и восприимчивость к фенотипическому дрейфу после длительного перехода приводят к значительным различиям в метаболическом поведении по сравнению с взрослыми in situ адипоцитами, ограничивая их трансляционную медицинскуюценность 10,11. В отличие от этого, стромальная сосудистая фракция (SVF), выделенная из подкожной жировой ткани грызунов, богата мультипотентными жировыми стволовыми клетками (ASC). Зрелые адипоциты, дифференцированные от этих ASC, обладают морфологическими, функциональными и транскрипционными характеристиками, которые больше похожи на нативные белые адипоциты, чем широко используемая линия клеток 3T3-L1. Это делает адипоциты, полученные из SVF, комплементарной моделью для изучения инсулиновых сигналов и резистентности в контексте, который лучше приближает сложность первичнойткани 12.
Этот протокол наиболее подходит для исследователей, стремящихся изучить действие инсулина в первичной модели адипоцита, которая сохраняет большую гетерогенность тканей по сравнению с бессмертными клетовыми линиями. Однако пользователям следует учитывать, что SVF — это смешанная популяция, включающая эндотелиальные и иммунные клетки; Таким образом, показания отражают поведение культуры, где адипоциты являются основным, но не исключительным компонентом. Эта модель может быть менее подходящей для исследований, требующих чистой, синхронизированной популяции адипоцитов.
В данном исследовании предлагается протокол построения модели инсулинорезистентной клетки с использованием зрелых адипоцитов, полученных из SVF. Протокол подробно описывает весь процесс выделения SVF, культуры, дифференцировки и индукции инсулинорезистентности, успешно имитируя инсулинорезистентное состояние адипоцитов in vivo. Оценка модели будет проводиться по уровням потребления глюкозы, клеточной морфологии и молекулярных механизмов. Это обеспечивает техническую основу для изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе инсулинорезистентности в адипоцитах.