Sunulan protokol, insan obezitesini taklit eden bir hücresel model geliştirmeyi amaçlıyor. Bunu başarmak için, insan yağ kök hücreleri adipositlere ayrılır ve ardından seçilmiş yağ asitlerinin karışımıyla yağlanır.
Yöntem makalesi
Sunulan protokol, insan obezitesini taklit eden bir hücresel model geliştirmeyi amaçlıyor. Bunu başarmak için, insan yağ kök hücreleri adipositlere ayrılır ve ardından seçilmiş yağ asitlerinin karışımıyla yağlanır.
Obezite kaynaklı yağ dokusunda değişiklikler, yerel sekretör profillerini değiştirir ve kanser hücreleri dahil çevredeki diğer hücrelerle etkileşimleri etkiler. Besinlerin sürekli verilmesi, yağ hücrelerinin metabolizmasını değiştirir ve onları bir lipid rezervuarı olarak görev yapar. Genellikle obezite mekanizmaları üzerine yapılan araştırmalar hayvan modellerine dayanır; ancak bu modeller hücresel düzeyde metabolik süreçlerin analizine izin vermez. Bu nedenle, obez adipositlerin işlevindeki değişiklikleri yağsız muadillerine kıyasla araştırmaya yardımcı olabilecek güvenilir bir insan obezite modeli geliştirmeye ihtiyaç vardır. Bu çalışma, insan adipositlerinin öncülerinden (yağ kök hücreleri) ayırılması için insülin, izobütil-1-metilksantin, deksametazon ve indometasin karışımı kullanılarak bir protokol sunmaktadır. Daha sonra, farklılaşmış adipositler, lipid birikimini teşvik etmek için linoleat, palmitat ve oleat gibi bir dizi yağ asitiyle kuluçka edildi. Sonuç olarak, obezite koşullarında hipertrofik hücreleri taklit eden değerli bir model elde edildi ve bu model daha ileri çalışmalar için kullanılabilir.
Obezite, kas-iskelet hastalıkları, kardiyovasküler hastalıklar, insülin direnci, metabolik sendrom, diyabet ve seçilmiş kanser türleri gibi çok çeşitli hastalıklar için önemli bir risk faktörü olarak kabuledilir 1. Obezite, çok unsurlu nedenleri olan en belirgin ve az değerlendirilen halk sağlığı sorunlarından biridir. Kısaca, obezite, tüketilen ve harcanan kaloriler arasındaki dengesizlikle tetiklenir ve bu da artan yağdeposuna yol açar 2. Kalori fazlalığı, vücudun enerji homeostazını kontrol etmesinde kilit unsur olan yağ dokusunun (AT) patolojik genişlemesi ve işlev bozukluğuna yol açar.
Adipositler, AT3'ün ana hücresel bileşenidir. Obezite koşullarında AT'nin büyümesine başlıca katkıda bulunan unsur hücre hipertrofisidir; yani sitoplazmada depolanan yağ miktarının lipid damlacıkları (LD) şeklinde artmasıyla adipositlerin hacminin artmasıdır. Obezite karmaşık bir patolojik bozukluk olsa bile, adipositlerin biyolojik işleyişi üzerine yapılan çalışmalar, nedenlerini analiz etmek ve yeni tedavi stratejilerini keşfetmek için bir model olabilir. Bu, obezite ile ilişkili hastalıkları hedefleyen yeni terapötik stratejiler geliştirmek için adiposit fonksiyonundaki değişiklikleri tetikleyen moleküler mekanizmaların daha derin bir anlaşılmasına olan ihtiyacı vurgulamaktadır.
Hayvan modelleri, fizyolojik koşulları yansıtmaya en yakın olanlardır, bu da onları obezite üzerine in vivo çalışmalarda yaygın olarak kullanılır5. Ancak, hücresel düzeyde temel biyolojik süreçler hakkında sonuç çıkarmak, çok katmanlı bir sistemde son derece zordur; bu sistem in vitro adiposit modellerinin kullanımını destekler. In vitro araştırmalar çoğunlukla fare 3T3-L1 hücre modeline dayanır ve uygun koşullarda adiposit benzerifenotip 6 kazanır. Ancak, kökeni nedeniyle bu model insan hücreleriyle birlikte kültür koşulları gibi daha karmaşık analizler için kullanılamaz ve sonuçlar her zaman doğrudan insan adipositlerine çevrilemez. Tüm bu nedenlerle, insanlarda obeziteyi taklit eden bir model araştırılıyor ve insan yağ kök hücrelerinin (ADSC) ve ardından farklılaşan bir şekilde kullanılması mantıklı görünüyor. Bu nedenle, düşük karmaşıklığı nedeniyle insan adiposit hipertrofisinin in vitro incelenmesi için en uygun modeldir. Farklı koşullarda tek bir hücre kültür tipinin parametrelerinin karşılaştırılmasına olanak tanır; bu da yağ dokusunda birden fazla hücre tipinin varlığı nedeniyle in vivo elde edilemezdir.
İnsan preadipositleri ve AT'den izole edilen yağ kök hücreleri, bu dokunun işlev bozukluğunu incelemek için en yaygınörneklerdir. Bu hücreler, farklılaşmadan sonra, adipositlerde LD seviyelerini ek kökenlemeyle modüle etmek için cazip bir modeldir. Buna rağmen, insan hücrelerindehipertrofiyi inceleyen nispeten az çalışma vardır 7,8,9 ve çoğu LD birikimini tetiklemek için yalnızca bir yağ asidi (FA) türü kullanır.
Bu protokol, insan adipositlerinin, obezite ortamlarını taklit etmek için FA (palmitat, oleat ve linoleat) karışımıyla takviye edilmesini önermektedir. Bu, insan adipositlerinin lipidlerle aşırı yüklenmesine dayalı bir araç elde edilmesini sağlar ve bu araçlar doğrudan kontrol (naif) yağ hücreleriyle karşılaştırılabilir. Bu model, normal ve hipertrofik adipositler arasındaki fenotipik ve fonksiyonel değişiklikleri incelemek veya gerekirse ortak kültür koşullarıyla yapılan deneyler için kullanılabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokolün tüm adımlarını laminar akış hücresi kültür kapüşonunda yapmak için steril teknikler kullanın. Tüm reaktifler ve ekipmanlar hakkında detaylar için Malzeme Tablosu'na bakınız. Aşağıda açıklanan farklılaşma protokolü, insan yağ kök hücreleri için uygundur ve diğer hücre tipleri ile kökenleri arasında farklılık gösterebilir. Reaktifler ve kullanılan ekipmanlar Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.
1. Farklılaştırma için ADSC'lerin hazırlanması
2. Adipojenik farklılaşmanın indüksiyonu
3. Adipositlerin kökenlenmesi
4. Lipid damlası lekeleri
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Burada açıklanan yöntem, insan ADSC'lerinin olgun adipositlere ayırılmasına ve ardından obezite koşullarında gözlemlenen hipertrofik hücreleri taklit eden lipid birikiminin artmasına olanak tanır. İnsan ADSC'lerinin farklılaşma zaman süreci Şekil 1'de gösterilmiştir. 0. günde, hücreler %100 birleşime ulaştığında (Şekil 1A), ADSC'ler uzun, iğne benzeri morfoloji gösterir. Bu noktada, farklılaşma protokolü adipojenik indüktörler i...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Mevcut protokol, ADSC'lerin farklılaşması için tekrarlanabilir iki aşamalı bir prosedürdür ve ardından obeziteyi taklit eden hücresel bir model elde etmek için FA'larla kuluçka uygulanır. Etkinliğini belirleyen kritik adım, izolasyondan sonra ADSC'lerin kaç geçiş sayısıdır. Birden fazla geçiş, bu hücrelerin farklılaşma potansiyelinde azalmaya yolaçar 10.
Adiposit farklılaşması sırasında, ADSC'ler bölünen hücrelerden büyüme durdurulmuş a...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar, bu makalede bildirilen çalışmayı etkileyebilecek bilinen hiçbir rekabet eden finansal çıkarları veya kişisel ilişkileri olmadığını belirtmektedir.
Makale, Polonya Ulusal Bilim Merkezi tarafından finanse edildi; Dorota Nowak (OPUS 22, No. 2021/43/B/NZ3/01458) ve Aleksandra Simiczyjew (SONATA, 2020/39/D/NZ5/02330) tarafından alınan hibeler alındı.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| 3-İzobütil-1-metilksantin (IBMX) | Merck | I5879 | |
| %0,25 tripsin/%0,05 EDTA pH 7,2 | IITD PAN, Wroc aw, Polonya | 20-500 | |
| 96 kuyu plakası | Termo | 130188 | |
| Antibiyotik-antimikotik çözelti | Sigma-Aldrich | A5955 | |
| Sığır Serum Albümini (BSA) | Sigma-Aldrich | A3294 | |
| Hücre sayacı | Yok | Yok | |
| Santrifüj | Yok | Yok | |
| Deksametazon | Sigma-Aldrich | D4902 | |
| Dulbecco'nun Modifiye Kartal Aracı (DMEM) | IITD PAN, Wroc aw, Polonya | 10-500 | 1 g/L glukoz içerir |
| Dulbecco'nun Modifiye Kartal Ortamı: Besin Karışımı F12 | Gibco | 11320-033 | |
| Etanol | Chempur | 113964200#1L | |
| Fetal sığır serumu (FBS) | Gibco | A5256701 | |
| hADSC İnsan Yağ Kök Hücreleri | Lonza | PT-5006 | |
| Kuluçka makinesi | Yok | Yok | |
| Indometasin | Sigma-Aldrich | I8280-5G | |
| İnsülin | Sigma-Aldrich | I9278 | |
| Ters mikroskop | Yok | Yok | |
| L-glutamin | Sigma-Aldrich | 25030-024 | |
| Linoleik asit sodyum tuzu | Sigma-Aldrich | L8134 | |
| LipidSpot floresan | Biyotyum | 70065 | |
| Fosfatla tamponlanmış tuzlu (PBS) | Termo | 10010023 | |
| Soduim oleate | Sigma-Aldrich | O7501 | |
| Soduim palmitate | Sigma-Aldrich | P9767 | |
| T75 hücre kültürü şişesi | Termo | 130190 | |
| Trypan mavisi | Sigma-Aldrich | 95896HJ |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste