Primäre weißen Präadipozyten aus weißem Fettgewebe von Mäusen isoliert werden in beige / brite Zellen unterschieden werden. Präsentiert hier ist ein zuverlässiger zellulären Modellsystem, um die molekulare Regulation von "Bräunung" der weiße Fett zu studieren.
Braunen Fettzellen haben die Fähigkeit, die Atmungskette der Mitochondrien entkoppeln und dissipieren chemische Energie als Wärme. Entwicklung UCP1-positiven braunen Fettzellen in weißem Fettgewebe (sogenannte beige oder brite Zellen) hoch ist durch eine Vielzahl von Umweltreize wie chronische Kälteexposition oder durch PPAR &ggr; Agonisten induziert wird, somit hat dieses Zelltyps Potential als therapeutisches Ziel für Behandlung von Fettleibigkeit. Obwohl die meisten verewigt Adipozyten Linien nicht rekapitulieren können den Prozess der "Bräunung" der weißen Fett in Kultur, primären Adipozyten aus stromalen vaskulären Fraktion im subkutanen weißen Fettgewebe (WAT) isoliert eine zuverlässige zelluläre System, um die molekulare Kontrolle der beige / brite-Zell-Entwicklung zu studieren . Hier beschreiben wir ein Protokoll für eine effektive Trennung von Primär-und Präadipozyten zur Induzierung der Differenzierung zu beige / brite Zellen in Kultur. Die Bräunung Effekt kann durch die Expression von braunem Fett-selektive Markierung beurteilt werdenten wie UCP1.
Adipositas ist dramatisch zunehmenden weltweit und ist heute eines der schwerwiegendsten Bedenken für die öffentliche Gesundheit 1 betrachtet. Dieser Zustand ist mit einem Ungleichgewicht in der Energieaufnahme relativ zu Ausgaben und führt überschüssige Energie als Lipid in weißem Fettgewebe (WAT) gespeichert verwandt. Vergrößerten WAT ist mit einer erhöhten Körpermasse und Gewicht zugeordnet ist, während braunes Fettgewebe hat die Fähigkeit, überschüssige Energie abzuleiten, um Wärme zu erzeugen. Daher BAT kann als Schutz gegen Kälte und Übergewicht 2,3 funktionieren. Dies wird durch Auskuppeln der Elektronentransport in Mitochondrien durch entkoppelnde Protein 1 (UCP1) erreicht. Dieses Protein wird als ein Markenzeichen für nonshivering Thermogenese in BAT 3. Mehrere Studien in den letzten Jahren gezeigt, dass erwachsene Menschen funktionale BAT 4-8 haben und somit Manipulation von BAT beim Menschen kann eine mögliche therapeutische Intervention im Kampf gegen Fettleibigkeit und die damit verbundenen Krankheiten.
jove_content "> Aktuelle Daten zeigen, dass zwei Arten von braunen Fettzellen bei Nagetieren existieren;" klassischen "oder" pre-existierenden "braunes Fett entwickelt sich während der pränatalen Phase und bildet gewidmet braunen Fettgewebe Depots in interskapularen Region und anderen peripheren Geweben Auf der anderen Seite. ein "induzierbare" Form von braunem Fett (sogenannte brite oder beige Zellen) entwickelt sich während der postnatalen Stufe und erscheint durchsetzt im weißen Fettgewebe. Die zwei Typen von braunen Fettzellen auch von verschiedenen Entwicklungsstadien Ursprünge getrennt. Während die vorbestehenden braunen Fettzellen entstehen aus myoblastsic-ähnliche Myf5 Vorstufen entstehen die induzierbare brite / beige Zellen in WAT durchsetzt von einem nicht-Abstammungslinie Myf5 9,10. Zusätzlich Regulationswege dieses Zelltyps wahrscheinlich unterschiedlich vom Myf5 abgeleiteten braun ist Adipozyten 11. Die Entwicklung der beige Zellen (dh "Bräunungs" von weißem Fett) in Reaktion auf chronische Kälteexposition und aktiviert werdenβ3-Adrenozeptor-Agonisten oder PPAR &ggr;-Agonisten bei Erwachsenen 12-14. Die beige / brite Zellen wahrscheinlich ein vielversprechendes therapeutisches Ziel für Manipulation Gesamtenergiebilanz sein und kann potentiell Teil Entfettungskur geworden, daher ist es wichtig, genaue molekulare Mechanismen und Signalwege durch welche Umweltreize steuern die Entwicklung der beige verstehen Zellen.Um die molekulare Kontrolle der Bräunung von weißem Fett zu verstehen, werden in vitro-Versuche am besten als Differenzierung von Präadipozyten erfolgt vielmehr asynchron geeignet und es ist schwierig, die Zellen in situ 15 detektieren. Obwohl Studien zur Entwicklung Adipozyten somit haben bis jetzt überwiegend auf Zelllinien wie 3T3-L1, 3T3-F442A oder HIB1 durchgeführt erscheinen diese Zelllinien, die molekulare Unterschrift beige Zellen fehlt. Auf der anderen Seite, sind primäre Adipozyten aus subkutaner WAT isoliert am ehesten die Verarbeitung rekapitulierens der Bräunung der weiße Fett in einer Zelle autonom. Hier bieten wir ein Protokoll für eine effektive Isolierung des Stroma-Kreislauf-Fraktion aus Fettgewebe und zur Induktion der Bräunung von weißem Fett in Reaktion auf PPAR &ggr;-Agonisten. Rosiglitazon ist gezeigt worden, eine besonders effektive Mediator Bräunungsgrad in diesen Zellen vorhanden sein. Wie zuvor 16 angedeutet, kann dieses zellulare System verwendet, um eine zuverlässige Zellularsystem um die Entwicklung von beige / brite Zellen zu untersuchen dienen.
Hier präsentieren wir Ihnen eine zuverlässige zelluläre System, um die Entwicklung von beige / brite Zellen in primären kultivierten Adipozyten in Mäusen untersucht werden. Wie zu mehreren verfügbaren immortalisierten Zelllinien verglichen werden, ist dieses System dürfte verbesserte Relevanz für die Bräunung der weißen Fett in vivo bieten.
Obwohl die Studie dieser primären Adipozyten bietet einige Vorteile, es existieren auch einige Einschränkungen und Bedenken, die unb…
The authors have nothing to disclose.
Wir danken Haruya Ohno, Kosaku Shinoda, Louis Sharp, Emi Tomoda und Lauren Ruiz für Diskussionen, technische Hilfe und redaktionelle Unterstützung auf dem Manuskript. Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse aus dem NIH (DK087853), aus dem Programm für Breakthrough Biomedical Research und von Asubio Pharm Inc. SKULA wurde von einem Anteil PhD-Stipendien an der Universität von Kopenhagen und dem EU FP7 Projekt Diabat (HEALTH-F2 abgestützt -2.011-278.373) an Lise Madsen und Karsten Kristiansen. Wir erkennen auch die DERC Zentrum Zuschuss (NIH P30 DK063720).
Reagent | |||
Collaginase D | Roche | 11088874103 | |
Dispase II | Roche | 04942078001 | |
CaCl2 | |||
DMEM medium | Fisher | 10017-CV | With 2,5 g/l glucose & L-glutamine without sodium pyruvate |
Insulin | |||
T3 (3,3′,5-Triiodo-L-thyronine) | Sigma | T-2877 | |
Indomethacin | Sigma | I-7378 | |
Dexamethasone | Sigma | D-1756 | |
IBMX | Sigma | I-5879 | |
Rosiglitazone | Sigma | R-2408 | |
Equipment | |||
Collagen coated dishes | BD | 354450 | 10 cm plates |
70 μm filter | BD Falcon | 352350 | Cell strainer,70 μm nylon 1/ea |