24 января 2025 г.
Размер и хрупкость зрелых адипоцитов ограничивают доступные методы и инструменты для их изучения и выделения. Здесь описан протокол выделения зрелых адипоцитов мышей, которые могут быть легко адаптированы для различных жировых депо и рационов мышей.
Наши исследования сосредоточены на изучении функции зрелых адипоцитов из различных жировых депо и диетических условий. Мы особенно заинтересованы в понимании того, как зрелые адипоциты взаимодействуют с окружающими клетками и как эти перекрестные помехи могут влиять на прогрессирование заболевания и изменяться при ожирении. Зрелые адипоциты являются крупными и нежными клетками, что делает широко используемые методы выделения клеток, такие как FACS, неэффективными.
Кроме того, высокий уровень свободных липидов, часто встречающийся в жировой ткани, может быть токсичным для зрелых адипоцитов, осложняя их поддержание. В отличие от широко используемых методов, которые основаны на дифференцировке преадипоцитов in vitro, этот протокол позволяет нам изучать изолированные адипоциты ex vivo, которые функционально и транскрипционно похожи на адипоциты in vivo. Это особенно важно, так как адипоциты сильно варьируются между жировыми депо и в разных условиях питания.
Этот протокол эффективно изолирует, отражая зрелые адипоциты, и легко масштабируется. Включены корректировки для оптимизации выделения адипоцитов от мышей разного пола и с различными условиями питания. После выделения адипоциты могут быть культивированы, визуализированы или использованы иным образом по мере необходимости.
Для начала приготовьте раствор коллагеназы с ДНКазой, добавив 0,00017 грамма ДНКазы на один миллилитр раствора коллагеназы, и сделайте смесь вихревой, чтобы обеспечить полное перемешивание. С помощью бритвенного лезвия измельчите выделенную жировую ткань мышей до тех пор, пока она не станет однородной. Затем переложите салфетку фарша в стерильную 50-миллилитровую коническую трубку.
Добавьте приготовленный раствор коллагеназы и ДНКазы в измельченную жировую ткань и вихревите на максимальной скорости в течение семи-10 секунд для тщательного перемешивания компонентов. Затем поместите 50-миллилитровые конические трубки горизонтально в шейкер, установленный на 220 об/мин при 37 градусах Цельсия, на 10 минут. После инкубации извлеките пробирки, похлопайте в течение пяти секунд и проверьте образцы.
Теперь с помощью серологической пипетки пропустите переваренную ткань через сито в новую стерильную 50-миллилитровую коническую трубку. Добавьте FBS, равный объему ткани, и раствор коллагеназы через сито в ту же коническую трубку для нейтрализации коллагеназы. Вращайте трубки при температуре 300 G в течение трех минут при температуре, указанной в приведенной здесь таблице.
Затем с помощью пипетки объемом 200 микролитров аккуратно отбросьте верхний слой свободных липидов. Далее с помощью пипетки Р1000 с отрезанным кончиком перенесите зрелые адипоциты в подготовленную 15-миллилитровую пробирку, содержащую 10 миллилитров питательной среды. Аккуратно переверните 15-миллилитровые пробирки, содержащие зрелые адипоциты, три-пять раз, пока белый слой не рассеется по всей среде.
Дав трубочкам отдохнуть в течение 10 минут, закрутите их при заранее определенной температуре для дальнейшего разделения слоев. После этого с помощью пипетки отбросьте верхний слой свободных липидов. Теперь прикрепите иглу 21 калибра к пятимиллилитровому шприцу и осторожно сдвиньте иглу вниз по краю трубки, пока дно иглы не окажется ниже слоя зрелых адипоцитов.
Затем медленно потяните шприц вверх, чтобы удалить питательную среду и любой клеточный мусор. Аккуратно добавьте в пробирку 10 миллилитров питательной среды. Использование наконечников для пипеток с гелевой нагрузкой Сдвиньте наконечник вниз по краю пробирки, чтобы удалить остатки среды из-под зрелого слоя адипоцитов.
Затем центрифугируйте клетки при 100 G в течение одной минуты. С помощью пипетки удалите свободные липиды. С помощью наконечника пипетки с загрузкой гелем удалите питательную среду ниже адипоцитов.
Извлеките вкладыши для клеточных культур из обработанного тканевой культурой 24-луночного планшета и поместите их мембранной стороной вверх на поверхность колпака. Заполните чередующиеся лунки плиты теплыми питательными средами. С помощью разрезанного наконечника пипетки P200 перенесите 30 микролитров упакованных зрелых адипоцитов на верхнюю часть вкладыша Transwell.
Затем осторожно возьмите вставку Transwell, переверните ее и поместите в предварительно заполненную лунку в 24-луночной пластине. Чтобы удалить среду из лунок, удерживайте вставку Transwell в неподвижном положении и отсасывайте с помощью пипетки P200 через небольшие отверстия по бокам. После удаления среды, все еще удерживая Transwell на месте, медленно добавьте один миллилитр свежей среды вдоль боковой стенки лунки.
Данное исследование посвящено решению проблемы выделения зрелых адипоцитов из различных жировых депо при различных условиях питания. В нем представлен масштабируемый протокол, позволяющий проводить функциональный анализ этих хрупких клеток, которые играют ключевую роль в понимании механизмов развития ожирения и других заболеваний.
Надежное выделение и культивирование первичных адипоцитов мыши из моделей с нормальной массой тела и ожирением устраняет критический проблемный этап в исследованиях метаболических заболеваний и валидации мишеней. Данный протокол позволяет проводить функциональный анализ биологии адипоцитов, обеспечивая механистическое снижение рисков и трансляционную преемственность между моделями заболеваний, вызванных ожирением. Этот подход повышает прогностическую достоверность на этапах раннего поиска и в доклинических программах, сосредоточенных на функции жировой ткани и эндокринной сигнализации.
Данный протокол интегрируется в континуум от открытия мишени до доклинических исследований, обеспечивая возможность анализа функции адипоцитов ex vivo, что способствует как валидации мишеней, так и трансляционным исследованиям в рамках разработки препаратов для лечения метаболических заболеваний.