Waiting
Login processing...

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

Developmental Biology

Expansão e adipogênese Indução de progenitores de adipócitos do tecido adiposo perivascular isolado pela classificação de células ativadas magnéticas

Published: June 30, 2017 doi: 10.3791/55818

Summary

Aqui, relatamos um método para o isolamento das populações de células progênitentes de adipócitos (APC) do tecido de tecido adiposo perivascular (PVAT) usando a classificação celular celular ativada por magnética (MCS). Este método permite um maior isolamento de APC por grama de tecido adiposo quando comparado à Classificação de células ativadas por fluorescência (FACS).

Abstract

A expansão do Texo Adiposo Perivascular (PVAT), um importante regulador da função vascular através da sinalização paracrina, está diretamente relacionada ao desenvolvimento da hipertensão durante a obesidade. A extensão da hipertrofia e hiperplasia depende da localização do depósito, do sexo e do tipo de fenótipos da célula progenitora de adipócitos (APC) presente. As técnicas utilizadas para APC e isolamento de pré-adipitos nos últimos 10 anos melhoraram drasticamente a precisão em que as células individuais podem ser identificadas com base em marcadores de superfície celular específicos. No entanto, o isolamento de APC e adipócitos pode ser um desafio devido à fragilidade da célula, especialmente se a célula intacta deve ser retida para aplicações de cultura de células.

A Classificação Celular ativada por magnética ( MCS) fornece um método para isolar um maior número de APC viável por unidade de peso de tecido adiposo. O APC colhido pelo MCS pode ser usado para protocolos in vitro para expandir a preaOs dipócitos e diferenciá-los em adipócitos através do uso de coquetéis de fatores de crescimento, permitindo a análise do potencial prolífico e adipogênico retido pelas células. Este experimento centrou-se nos depósitos de PVAT aórtica e mesentérica, que desempenham papéis fundamentais no desenvolvimento de doenças cardiovasculares durante a expansão. Esses protocolos descrevem métodos para isolar, expandir e diferenciar uma população definida de APC. Este protocolo MCS permite que o isolamento seja usado em qualquer experiência onde a classificação celular seja necessária com equipamento ou treinamento mínimo. Essas técnicas podem auxiliar experimentos adicionais para determinar a funcionalidade de populações de células específicas com base na presença de marcadores de superfície celular.

Introduction

O Texo Adiposo Perivascular (PVAT), devido à sua proximidade com os vasos sanguíneos, é um importante componente de sinalização paracrina na função vascular 1 . A expansão deste tecido adiposo é dependente do fenótipo das células progenitoras de adipócitos (APC) presentes 2 , 3 . O isolamento de células de tecidos adiposos é difícil, pois os adipócitos primários são frágeis, flutuantes e variam em tamanho. Certas técnicas de isolamento também podem alterar o fenótipo e a morfologia celular aumentando a síntese de proteínas inflamatórias e reduzindo a expressão genética adipogênica 4 , enfatizando a importância de um protocolo que mantenha a integridade das células.

A cultura de células primárias e subpopulações específicas de pré-adipócitos dá uma abordagem reducionista ao crescimento in vivo e mantém uma composição genética celular equivalente 5 , embora funcioneEu com estas células é limitado devido a deterioração com o envelhecimento, ou senescência 6 . Os pré-adipócitos de vários depósitos adiposos, incluindo depósitos subcutâneos e omental, também demonstram diferenças na proliferação 7 , o que enfatiza a importância de coletar células de locais anatômicos específicos. As células precursoras de depósitos adiposos brancos não PVAT foram caracterizadas em estudos anteriores 7 , 8 , 9 , mas menos conhece-se sobre os fenótipos de PVAT APC.

As técnicas aqui descritas permitem a análise de populações de APC específicas e definidas com impacto mínimo na morfologia, viabilidade e potencial de proliferação e diferenciação. A classificação de células ativadas por magnética (MCS) é passível de aplicações a jusante, como a cultura, à medida que as contas se dissolvem sem alterar a célula. MCS também é econômico, e uma vez que o anticorpoAs centralizações foram padronizadas, a necessidade de ensaios de citometria de fluxo é mínima. Estudos in vitro com precursores de PVAT também podem dar um vislumbre do potencial que essas células primárias podem ter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Todos os procedimentos descritos neste artigo seguem as diretrizes estabelecidas pelo Comitê Institucional de Cuidados e Uso Animal (IACUC) da Michigan State University. Todos os buffers e mídias devem ser protegidos da luz.

1. Preparação de Buffers, Mídia e Instrumentos

  1. Preparar a solução tampão bicarbonato de Krebs Ringer (KRBB): cloreto de sódio 135 mM, cloreto de potássio 5 mM, sulfato de magnésio 1 mM, dibásico de fosfato de potássio 0,4 mM, glicose 5,5 mM, antibiótico / antimicótico a 1% (10 000 unidades / mL de penicilina, 10 000 μg / Ml de estreptomicina, 25 μg / mL de anfotericina B) e 10 mM de HEPES (pH = 7,4). Esta solução é estável durante 3 semanas quando mantida estéril e a 4 ° C.
  2. Preparar solução de colagenase tipo 1: 1 mg / mL em KRBB com 4% de albumina de soro bovino (BSA). Esta solução deve ser mantida a 37 ° C e é estável durante 4 h.
  3. Preparar solução tampão de lise de eritrócitos: cloreto de amônio 154 mM, bicarbonato de potássio 10 mME EDTA 0,1 mM. Mantenha-se a 4 ° C por até um mês.
  4. Preparar o tampão de bloqueio MCS: Base de mídia DMEM / F12, 10% de soro bovino fetal (FBS), 5% de soro normal de burro, 40 μL / mL de F (ab) Fragmento de Igreja anti-rato de burro. Mantenha-se a 4 ° C por até um mês.
  5. Preparar Solução tampão MCS: solução salina tamponada com fosfato (PBS, pH = 7,5), BSA a 0,5% e EDTA 2 mM. Mantenha-se a 4 ° C por até um mês. De-gas solução por aquecimento a 37 ° C em um recipiente de vidro e, em seguida, aplicando um vácuo durante 15 s. Deixe selado selado sem uso.
  6. Preparar a média basal da fração vascular estromal (SVF): Meio de Eagles Modificado por Dulbecco (DMEM): F12, 15% de soro fetal de vitela (FCS), 1% de antibiótico / antimicótico (10 000 unidades / mL de penicilina, 10 000 μg / mL de estreptomicina, 25 μg / Ml de anfotericina B), bicarbonato de sódio a 44,05 mM, ácido ascórbico 100 uM, biotina 33 μM, pantotenato 17 μM, L-glutamina 2 mM e HEPES 20 mM. Mantenha estéril e a 4 ° C por até 2 semanas.
  7. Prepare APC &# 160; Mídia: meio basal com fatores de crescimento adicionais incluindo fator de crescimento epidérmico de 10 ng / mL), fator inibidor de leucemia (10 ng / mL), factor de crescimento derivado de plaquetas BB (10 ng / mL) e fator básico de crescimento de fibroblasto ( 5 ng / mL). Mantenha estéril e a 4 ° C por até 2 semanas.
  8. Preparar o meio de indução de APC: meio de APC com FBS a 10%, insulina de 2,5 μg / mL, 2-isobutil-1-metilaxantina 0,5 mM (IBMX), dexametasona 1 μM e T3 de 200 pM (hormônio da tiróide de triiodotironina). Mantenha estéril e a 4 ° C por até 2 semanas.

2. Isolamento de progenitores de adipócitos

  1. Anestesiar o rato de acordo com as diretrizes institucionais. Coloque o rato na decúbito dorsal. Confirme a profundidade da anestesia através de uma pitada de dedo do pé e a perda de resposta reflexa a este estímulo doloroso.
    NOTA: Este protocolo usa ratos Sprague Dawley de 10 semanas e 70 mg / kg de pentobarbital administrado por meio de uma injeção intraperitoneal.
  2. Faça uma incisão da linha média vertical wCom tesoura ao longo do esterno na área torácica e na área perineal. Acesse a cavidade abdominal e expõe a artéria mesentérica superior, os vasos de resistência mesentérica pequena (mPVAT) e a aorta torácica (aPVAT).
    1. Segure todas as conexões com o mesentério e a aorta e remova os vasos do animal. Isolar PVAT usando um microscópio de dissecação e placa de Petri preenchida com KRBB para ver os vasos e isolar PVAT.
    2. Neste experimento, colete gonadal (GON) adiposo para representar um depósito adiposo não-PVAT. Coloque almofadas de gordura isoladas no gelo em KRBB com HEPES 10 mM (pH = 7,4).
    3. Em um capô de biossegurança, transfira cerca de 50 mg de tecido para um tubo de 1,7 mL com 1 mL de solução de colagenase tipo I e mole com tesoura de tecido (peças de 1 a 3 mm).
  3. Digerir as amostras incubando a 37 ° C em uma incubadora de rotisserie (ou incubadora com um agitador orbital) durante 1 h. Em uma capa de segurança de biossegurança, filtra o material digerido sequencialmente através de 100 e 40 Μm células em um tubo de 50 mL. Centrifugar o filtrado resultante a 4 ° C durante 10 min a 300 × g.
    NOTA: Todas as etapas no protocolo a partir daqui para a frente devem ser realizadas em um capô de biossegurança para manter as células estéreis.
  4. Verter o sobrenadante e ressuspender os grânulos contendo as células SVF em 1 mL de solução de tampão de lise de eritrócitos 1X e transferir para um tubo de microcentrífuga de 1,7 mL. Incubar células durante 5 min à RT protegido da luz e centrifugar a 4 ° C durante 5 min a 300 x g.
  5. Despeje o sobrenadante e ressuspenda o sedimento celular restante em SVF Basal Media. Coletar uma sub-amostra de 20 μL para contar células vivas com solução Trypan Blue.
    NOTA: O número de células SVF que podem ser isoladas variará de acordo com o site. Os números médios de SVF colhidos por mg de tecido são: aPVAT = 5,0 ± 2,0x10 3 , mPVAT = 1,04 ± 0,62x10 4 , GON = 2,4 ± 1,2x10 5 .

3. Classificação de células activadas por magnéticas

_content "> NOTA: isole APC de SVF com base em marcadores de superfície de células CD34 e PDGFRα executando todos os passos a 4 ° C.

  1. Células de rotação durante 5 min a 300 x g. Verter o sobrenadante e ressuspender o sedimento celular no tampão de bloqueio MCS a 1 x 10 6 células / mL e incubar durante 20 min.
    NOTA: As suspensões de células de 1 x 10 6 - 2 x 10 8 células / mL podem ser separadas de forma eficaz.
  2. Incubar células com 5 μL de FITC-conjugated Mouse anti-CD34 (1 μg / 1 x 10 6 células) durante 30 minutos a 4 ° C. Células de rotação durante 5 min a 300 xg e 4 ° C.
    1. Incube com 4 μL de microbejas anti-FITC e 96 μL de tampão MCS (volume total de 100 μL) durante 5 min a 4 ° C no escuro para separar células CD34 + e CD34.
  3. Anexe o separador magnético ao suporte e coloque a coluna MultiSort (MS), com as asas da coluna para a frente, no separador. Coloque um 5 mLTubo de recolhimento sob a coluna MS no suporte do tubo superior.
  4. Prepare a coluna MS por enxágüe com a solução tampão MCS. Aplique 500 μL de MCS Buffer em cima da coluna e deixe o buffer passar. Descarte o efluente e mude o tubo de recolha.
  5. Carregue a suspensão celular marcada com anticorpo na coluna de MS preparada. Recolher fluxo através de células não marcadas.
  6. Lavar a coluna MS com 500 μL de tampão MCS desgaseificado 3x. Recolher células não marcadas que passam e combinam com o fluxo através do passo anterior.
  7. Remova MS Column do separador magnético e coloque-o sobre um novo tubo de coleta. Pipetar 1 mL de tampão MCS na coluna MS. Inflame imediatamente a fração com as células marcadas magnéticamente com firmeza, mas lentamente, aplicando o êmbolo fornecido com a coluna para não permitir o excesso de gás na coluna.
    NOTA: números de células isolados variam de acordo com o site. Números médios de CD34 + APC isolados da população SVF porMg de tecido são: aPVAT = 2,6 ± 0,43x10 2 , mPVAT = 9,6 ± 1,4x10 2 , GON = 1,3 ± 0,22x10 3 .
  8. Células de rotação durante 5 min a 300 × g e 4 ° C. Incubar a fração CD34 + coletada em 10 μL de uma solução 1: 200/1 x 10 6 células Coelho anti-PDGFRa durante 30 min a 4 ° C.
    1. Centrifugue as células novamente durante 5 min a 300 xg e 4 ° C. Incubar células marcadas com 4 μL de microbipas IgG anti-coelho e 96 μL de tampão MCS repetindo os passos 3.3 a 3.7 para isolar.
      NOTA: números de células isolados variam de acordo com o site. Os números médios de PDGFRα + APC isolados da população CD34 + por mg de tecido são: aPVAT = 2,4 ± 0,64, mPVAT = 8,4 ± 2,4, GON = 10,4 ± 1,9, o que é de 0,5 a 10% da população previamente isolada.

4. Cultura celular e adipogênese Indução

  1. Cultura do SVFE APC em placas de cultura de tecidos de 6 poços em meio basal com substituição a cada 2 dias. Após 3 passagens em série, placa em placas de cultura de tecido preta de 96 poços a 1x10 2 células / poço para ensaios de proliferação, que são avaliados a 8, 24, 48 e 96 h, e a 50 000 células / poço em placas de 24 poços ou 10 000 células / poço em placas de cultura de tecidos de 48 poços para ensaios de adipogênese, que são qualitativos e quantitativos.
  2. Suplementar a mídia basal APC por 48 h pós-confluência e antes da indução com a proteína morfogênica óssea 4 (3,3 nmol / L) conforme indicado 10 para a diferenciação. Induzir células após 48 h de confluência 100% (dia 0) usando o meio de indução APC para incubar as células.
  3. Após 48 h, mude de mídia para manter as células na mídia de indução APC sem IBMX e dexametasona, durante 14 dias com mudanças de mídia a cada 48 h.
  4. Isolamento MCS validado pela FACS.
    1. Pegue uma sub-amostra de 50 μL (50.000 células) de separação magnéticaCélulas e lavar com solução FACS.
    2. Centrifugar as células e ressuspender em 100 μL de uma solução 1: 1000 de IgG Dylight 405 anti-coelho de burro para marcar as células PDGFRα + . Incubar durante 30 minutos protegido da luz e a 4 ° C.
    3. Lavar as células e ressuspender em 200 μL de solução de formaldeído a 2% até o tempo para análise usando filtros de 488 nm (FITC) e 405 nm (Dylight 405) em um citómetro de fluxo.
      NOTA: A acumulação de lipídios por células cultivadas é avaliada quantitativamente usando um ensaio de fluorescência de adipogênese lipofílica em um leitor de microplacas que mede a fluorescência e usando pré-adipócitos como calibradores para o acúmulo de lipídios. O acúmulo de lípidos também é medido qualitativamente pela coloração e imagem de corante lipídico realizada em um microscópio invertido equipado com uma câmera, tornando a percentagem de células totais que contêm ou não contêm lipídios observáveis. Qualquer leitor de placas capaz de medir a fluorescência com excitação a 485 nm e a emissão em 572Nm é adequado para análise, bem como qualquer microscópio com uma câmera capaz de capturar imagens digitais.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

A capacidade proliferativa de pré-adipócitos eo potencial adipogênico de precursores de adipócitos são características que são mantidas in vitro 11 . A proliferação in vitro de SVF isolada e APC de aPVAT, mPVAT e GON de ratos machos foi avaliada em 8, 24, 48 e 96 h após o revestimento usando um ensaio quantitativo de DNA. Não foram observadas diferenças de local na taxa de expansão de SVF em qualquer ponto do tempo, exceto para o APC de aPVAT, que teve menos proliferação por 96 h em comparação com células de SVF do mesmo site ( Figura 1 ).

A APC confluente estimulada com Bone Morphogenic Protein 4 (BMP4) durante 48 h antes da indução padrão 12 apresentou diferenciação. Isto foi evidente pela maior acumulação de lípidos nas gotículas avaliadas por ambos os ensaios de absorção de lípidos fluorescentes ( Figura 2A ) e coloração Óleo Vermelho O ( Figura 2 B ).

Ao comparar o rendimento da APC, o isolamento MCS produziu um maior número de células prontas para cultura em comparação com FACS. ( Figura 3 ) Importante, a distribuição e viabilidade das populações de APC (CD34 + e PDGFRα + ) foi semelhante entre MCS e FACS. A viabilidade celular determinada pela coloração de Trypan Blue para o isolamento do tempo de contagem foi semelhante para ambos os procedimentos de isolamento (FACS = 71,57% ± 11,09; MCS = 79,25% ± 7,47). Esses dados demonstram que o isolamento MCS da APC produz um maior número de APC viáveis ​​em comparação com MCS.

figura 1
Figura 1 : Proliferação in Vitro do anúncioAs células progenitoras de ipócitos (APC) são afetadas pela localização anatômica. A fração vascular estromal (SVF) e APC foram isoladas do tecido adiposo perivascular aórtico e mesentérico (aPVAT e mPVAT, respectivamente) e adiposa gonadal de ratos machos de 10 semanas de idade. A proliferação de células foi medida por um ensaio de quantificação de DNA a 8, 24, 48 e 96 horas após a semeadura. Os dados são expressos como aumento da dobra em 8 horas de linha base ± SEM (N = 4). A significância é indicada por * (P <0,05). Figura modificada de Contreras et al . 2016 13 . Clique aqui para ver uma versão maior dessa figura.

Figura 2
Figura 2 : células progenitoras de adipócitos (APC) não apresentam variação em diferentiaCapacidades de conversão entre depósitos, mas maior acumulação de lípidos em comparação com a fração vascular estromal (SVF). As células foram induzidas após 48 h de confluência e exposição a BMP4, seguidas de 48 h de exposição a dexametasona e 3-isobutil-1-metilxantina e depois mantidas em meios de manutenção 14 dias com alterações de mídia a cada 48 h. ( A ) Ensaio de absorção lipídica de APC diferenciado com dados expressos como proporção de pré-adipócitos indiferenciados: adipócitos diferenciados (pré-adipócitos: adipócitos) em unidades de fluorescência relativa (RFU) ± SEM (N = 4). ( B ) Coloração Óleo Vermelho O (ORO) de APC e SVF com dados expressos em porcentagem de células com lipídios (absorção de ORO) ± SEM (N = 4). A significância é indicada por * (P <0,05). Figura modificada de Contreras et al. 2016 13 . Clique aqui para ver uma versão maior dessa figura.

Figura 3
Figura 3 : O rendimento de isolamento de células progenitoras de adipócitos viáveis ​​(APC) é melhorado pela classificação de células ativadas por magneto (MCS). Expressão do marcador de superfície de CD34 + ( A ) e PDGFRα + ( B ) em SVF isolada de tecidos adiposos perivasculares (aórtica = aPVAT; mesentérica = mPVAT) usando MCS e FACS. Os dados são expressos como número médio de células isoladas a partir de 50 mg de tecido ± SEM (N = 4). A significância é indicada por * (P <0,05). Clique aqui para ver uma versão maior dessa figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

O foco central do presente experimento é o isolamento, expansão e adição adipogênica de APC de depósitos de PVAT. Aqui apresentamos um protocolo para o isolamento de APC com base na identificação de células que expressam os marcadores de superfície CD34 e PDGFRα. Estas proteínas de superfície foram previamente identificadas em APC com altas taxas de proliferação e o potencial para se diferenciar em adipócitos brancos ou marrons em vários depósitos adiposos 14 , 15 . Ao selecionar células com base nesses marcadores específicos, conseguimos isolar populações APC semelhantes de vários depósitos adiposos que combinam o fenótipo adipócito que é observado no PVAT selecionado 13 . Em nossas experiências, melhoramos a diferenciação de APC, complementando o fator de crescimento BMP4. Anteriormente, Macotela e colegas demonstraram que as populações APC específicas dos depósitos adiposos viscerais tinham menos atividade de BMP do que as deDepósitos subcutâneos quando diferenciados a menos que o meio de cultura foi suplementado com os fatores de crescimento adipogênicos BMP2 ou BMP4 12 , 16 , 17 , 18 .

Uma vez que o isolamento de células individuais do tecido adiposo é difícil devido à fragilidade das células, o uso de MCS fornece um método eficiente para isolamento de células a um custo menor de consumíveis, equipamentos e recursos de treinamento. É importante notar que o rendimento de APC pode ser afetado pela idade ou tamanho do animal e por mudanças na temperatura da mídia e falta de manutenção de um ambiente de isolamento estéril. As células de cultivo na normoxia também são importantes para a proliferação e diferenciação 19 , portanto, a manutenção das condições do ar de incubação é parte integrante da prática cultural. As velocidades de centrifugação podem ser aumentadas para 800 xg se não forem formadas pastilhas celulares suficientes durante tO processo de isolamento. Verificando a expiração dos anticorpos também pode ser necessário à medida que o fluorocromo FITC conjugado pode se degradar ao longo do tempo. Alterar muitos tipos de colagenase tipo I também podem exigir alterações nos procedimentos de digestão, pois os lotes podem variar em potência. Se estiver usando uma espécie diferente do rato, o soro específico e IgG no tampão de bloqueio também podem ser necessários se as espécies hospedeiras dos anticorpos forem diferentes das usadas aqui.

Entre as vantagens da MCS sobre FACS, é que é mais economicamente viável do que FACS, pois os kits são baratos e podem ser facilmente comprados. Isso também evita a compra, manutenção e treinamento de uso de um citómetro de fluxo. O uso de MCS também permite a ligação específica sem ajuste de portões para seleção e envolvimento de fluorescência em segundo plano.

Uma limitação a este estudo é que se baseou em dois marcadores de superfície pré-adipócitos. Outros marcadores de superfície pré-adipócitos de compromisso e diferençaA erentiação, como Zfp423, Sca1 e CD24, foram identificadas 20 , 21 . Esses marcadores podem identificar com precisão células progenitoras adipócitas comprometidas de fenótipos específicos; No entanto, os marcadores de superfície utilizados aqui foram selecionados uma vez que as células que expressam esses marcadores têm a capacidade de induzir fenótipos marrom e branco 20 , 21 . Outra limitação deste estudo foi o uso seletivo de fatores de crescimento na cultura APC. Outros cofres de fatores de crescimento foram eficazes na indução da adipogênese 22 . A cultura celular neste estudo também foi limitada pelo fato de que toda a cultura foi feita em placas de cultura bidimensionais. Embora esta seja a norma da cultura, as células in vivo não proliferam dessa maneira. A cultura em ambientes tridimensionais pode permitir uma maior hipertrofia e hiperplasia, uma vez que replica a forma natural da fase adiposaRucture 23 .

Devido à praticidade e eficiência do uso do MCS, este protocolo é ideal para o isolamento da APC, bem como outros tipos de células em PVAT. Este procedimento também fornece uma maneira mais efetiva de induzir a diferenciação em culturas pré-adipócitos. O custo, o equipamento e o treinamento mínimos exigidos permitem que este método seja usado em qualquer laboratório que deseje isolar células com base em marcadores de superfície específicos. Futuras aplicações podem permitir o isolamento de outras populações celulares ou o uso de marcadores celulares mais específicos. O uso de coquetéis de fatores de crescimento no comprometimento celular pode ser útil na ativação de células-tronco

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Os autores não têm nada a divulgar.

Acknowledgments

Os laboratórios Contreras e Watts e o Dr. William Raphael. Essas experiências foram suportadas por NHLBI F31 HL128035-01 (padronização do protocolo de digestão tecidual), NHLBI 5R01HL117847-02 e 2P01HL070687-11A1 (animais) e NHLBI 5R01HL117847-02 (isolamento e cultura de células).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Tissue Dissection
Dissecting Dishes Handmade with Silicone
Culture Petri Dish Pyrex 7740 Glass
Silicone Elastomer Dow Corning Sylgard 170 Kit
Braided Silk Suture Harvard Apparatus 51-7615 SP104
Stereomicroscope MZ6 Leica 10447254
Stereomaster Microscope Fiber-Optic Light Source Fisher Scientific 12562-36
Vannas Scissors George Tiemann & Co 160-150
Splinter Forceps George Tiemann & Co 160-55
Tissue Scissors George Tiemann & Co 105-400
KRBB Solution
Sodium Chloride Sigma-Aldrich 7647-14-5
Potassium Chloride Sigma-Aldrich 7447-40-7
Magnesium Sulfate Sigma-Aldrich 7487-88-9
Potassium Phosphate Dibasic Sigma-Aldrich 7758-114
Glucose Sigma-Aldrich 50-99-7
Antibiotic/Antimicotic Corning 30-004-CI
HEPES Corning 25-060-CI
Tissue Digestion
Collagenase Type 1 Worthington Biochemical LS004196
Bovine Serum Albumin (BSA) Fisher Scientific 9048-46-8
Red Blood Cell Lysis Buffer BioLegend 420301 1X Working Solution
Water Bath Thermo-Fisher Scientific 2876 Reciprocal Shaking Bath
Biosafety Cabinet Thermo-Fisher Scientific 1385
Rotisserie Incubator Daigger EF4894C
100 µm Cell Strainer Thermo-Fisher Scientific 22-363-549 Yellow
40 µm Cell Strainer Thermo-Fisher Scientific 22-363-547 Blue
Hemocytometer Cole-Parmer UX-79001-00
Trypan Blue Sigma-Aldrich 93595
Cell Isolation
OctoMACS Kit Miltenyi Biotech 130-042-108
(DMEM):F12 Medium Corning 90-090 Medium Base
Fetal Bovine Serum (FBS) Corning 35016CV USA Origins
Normal Donkey Serum AbCam AB7475
Anti-CD34 Santa Cruz SC-7324 FITC-conjugated
Anti-PDGFRα Thermo-Fisher Scientific PA5-17623
Donkey Anti-Rabbit IgG Jackson ImmunoResearch 712-007-003
Phosphate-Buffered Saline (PBS) 10X Corning 46-013-CM 1X Working Solution
EDTA Fisher Scientific 15575020
Cell Culture
CO2 Cell Incubator Thermo-Fisher Scientific 51030285 Heracell 160i 
6-Well Plates Corning 3516 TC-Treated
48-Well Plates Corning 3548 TC-Treated
96-Well Plates, Black Wall Corning 353376 TC-Treated
Sodium Bicarbonate Sigma-Aldrich 144-55-8 TC-Treated
Fetal Calf Serum (FCS) Corning 35011CV USA Origins
Ascorbic Acid Sigma-Aldrich 50-81-7
Biotin Sigma-Aldrich 58-85-5
Pantothenate Sigma-Aldrich 137-08-6
L-Glutamine Corning 61-030
Bone Morphogenic Protein 4 (BMP4) Prospec Bio CYT-081
Epidermal Growth Factor (EGF) PeproTech 400-25
Leukemia Inhibitory Factor PeproTech 250-02
Platelet-derived Growth Factor BB Prospec Bio CYT-740
Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF) PeproTech 450-33
Insulin Corning 25-800-CR ITS Solution
IBMX Sigma-Aldrich 28822-58-4
Dexamethasone Sigma-Aldrich 50-02-2
T3 (Triiodothyronine) Sigma-Aldrich 6893-023
Cell Analysis
CyQUANT Proliferation Assay Thermo-Fisher Scientific C7026
AdipoRed Fluorescence Assay Reagent Lonza PT-7009
Oil Red O Lipid Dye Reagent Sigma-Aldrich O1391 In Solution
M1000 Microplate Reader Tecan
Eclipse Inverted Microscope Nikon
Digital Sight DS-Qil Camera Nikon

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Watts, S. W., et al. Chemerin connects fat to arterial contraction. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 33 (6), 1320-1328 (2013).
  2. Dodson, M. V., et al. Adipose depots differ in cellularity, adipokines produced, gene expression, and cell systems. Adipocyte. 3 (4), 236-241 (2014).
  3. Police, S. B., Thatcher, S. E., Charnigo, R., Daugherty, A., Cassis, L. A. Obesity promotes inflammation in periaortic adipose tissue and angiotensin II-induced abdominal aortic aneurysm formation. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 29 (10), 1458-1464 (2009).
  4. Ruan, H., Zarnowski, M. J., Cushman, S. W., Lodish, H. F. Standard isolation of primary adipose cells from mouse epididymal fat pads induces inflammatory mediators and down-regulates adipocyte genes. J Biol Chem. 278 (48), 47585-47593 (2003).
  5. Stacey, G. in eLS. , John Wiley & Sons, Ltd. (2001).
  6. Swim, H. E., Parker, R. F. Culture characteristics of human fibroblasts propagated serially. Am J Hyg. 66 (2), 235-243 (1957).
  7. Van Harmelen, V., Rohrig, K., Hauner, H. Comparison of proliferation and differentiation capacity of human adipocyte precursor cells from the omental and subcutaneous adipose tissue depot of obese subjects. Metabolism. 53 (5), 632-637 (2004).
  8. Roncari, D. A., Lau, D. C., Kindler, S. Exaggerated replication in culture of adipocyte precursors from massively obese persons. Metabolism. 30 (5), 425-427 (1981).
  9. Church, C. D., Berry, R., Rodeheffer, M. S. Isolation and study of adipocyte precursors. Methods Enzymol. 537, 31-46 (2014).
  10. Fontana, L., Eagon, J. C., Trujillo, M. E., Scherer, P. E., Klein, S. Visceral fat adipokine secretion is associated with systemic inflammation in obese humans. Diabetes. 56 (4), 1010-1013 (2007).
  11. Tchkonia, T., et al. Fat depot-specific characteristics are retained in strains derived from single human preadipocytes. Diabetes. 55 (9), 2571-2578 (2006).
  12. Macotela, Y., et al. Intrinsic differences in adipocyte precursor cells from different white fat depots. Diabetes. 61 (7), 1691-1699 (2012).
  13. Contreras, G. A., Thelen, K., Ayala-Lopez, N., Watts, S. W. The distribution and adipogenic potential of perivascular adipose tissue adipocyte progenitors is dependent on sexual dimorphism and vessel location. Physiol Rep. 4 (19), (2016).
  14. Lee, Y. H., Petkova, A. P., Granneman, J. G. Identification of an adipogenic niche for adipose tissue remodeling and restoration. Cell Metab. 18 (3), 355-367 (2013).
  15. Lee, Y. H., Petkova, A. P., Mottillo, E. P., Granneman, J. G. In vivo identification of bipotential adipocyte progenitors recruited by beta3-adrenoceptor activation and high-fat feeding. Cell Metab. 15 (4), 480-491 (2012).
  16. Ahrens, M., et al. Expression of human bone morphogenetic proteins-2 or -4 in murine mesenchymal progenitor C3H10T1/2 cells induces differentiation into distinct mesenchymal cell lineages. DNA Cell Biol. 12 (10), 871-880 (1993).
  17. Bowers, R. R., Lane, M. D. A role for bone morphogenetic protein-4 in adipocyte development. Cell Cycle. 6 (4), 385-389 (2007).
  18. Schulz, T. J., Tseng, Y. H. Emerging role of bone morphogenetic proteins in adipogenesis and energy metabolism. Cytokine Growth Factor Rev. 20 (5-6), 523-531 (2009).
  19. Choi, J. R., et al. In situ normoxia enhances survival and proliferation rate of human adipose tissue-derived stromal cells without increasing the risk of tumourigenesis. PLoS One. 10 (1), 0115034 (2015).
  20. Gupta, R. K., et al. Zfp423 expression identifies committed preadipocytes and localizes to adipose endothelial and perivascular cells. Cell Metab. 15 (2), 230-239 (2012).
  21. Rodeheffer, M. S., Birsoy, K., Friedman, J. M. Identification of white adipocyte progenitor cells in vivo. Cell. 135 (2), 240-249 (2008).
  22. Scott, M. A., Nguyen, V. T., Levi, B., James, A. W. Current methods of adipogenic differentiation of mesenchymal stem cells. Stem Cells Dev. 20 (10), 1793-1804 (2011).
  23. Edmondson, R., Broglie, J. J., Adcock, A. F., Yang, L. Three-dimensional cell culture systems and their applications in drug discovery and cell-based biosensors. Assay Drug Dev Technol. 12 (4), 207-218 (2014).

Tags

Biologia do Desenvolvimento Edição 124 tecido adiposo perivascular progenitores adipócitos adipogênese
Expansão e adipogênese Indução de progenitores de adipócitos do tecido adiposo perivascular isolado pela classificação de células ativadas magnéticas
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Thelen, K., Ayala-Lopez, N., Watts,More

Thelen, K., Ayala-Lopez, N., Watts, S. W., Contreras, G. A. Expansion and Adipogenesis Induction of Adipocyte Progenitors from Perivascular Adipose Tissue Isolated by Magnetic Activated Cell Sorting. J. Vis. Exp. (124), e55818, doi:10.3791/55818 (2017).

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