JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

הבידול של adipocytes לבן ובייז של רקמת שומן אבות כלי הדם נושא פוטנציאל שיפור חילוף החומרים ההשמנה. נתאר פרוטוקולים של CD34 + CD31 + בידוד תאי אנדותל של שומן אנושי ואת הבאים במבחנה הרחבה, בידול לתוך לבן ובייז adipocytes. הם דנו מספר יישומים במורד הזרם.

Abstract

השמנת יתר מלווה של שיפוץ נרחב של רקמת שומן בעיקר דרך adipocyte היפרטרופיה. צמיחה adipocyte קיצוניים גורמת תגובה המסכן אינסולין, היפוקסיה המקומי של דלקת. על ידי המרצת את הבידול של adipocytes לבן פונקציונלי של אבות, היפרטרופיה הרדיקלית של האוכלוסייה adipocyte ניתנת למניעה, כתוצאה מכך, ניתן לשפר את הבריאות המטבולית של רקמת שומן יחד עם הפחתה של דלקת. כמו כן, על ידי גירוי של הבידול של חום בז/adipocytes, הוצאות האנרגיה של הגוף הכולל ניתן להגדיל, וכתוצאה מכך ירידה במשקל. גישה זו יכולה למנוע ההתפתחות של השמנת יתר morbidities שיתוף כגון סוכרת מסוג 2 ומחלות לב וכלי דם.

מאמר זה מתאר את הבידוד הרחבה, הבידול של adipocytes לבן ובייז של תת-קבוצה של רקמת שומן אנושי תאי אנדותל המבטאים במשותף את סמני CD34 ו- CD31. השיטה הוא זול יחסית ואינו מהגידולים. זה דורש גישה אנושית רקמת שומן ומתאים בתחנה תת עורית הדגימה. עבור פרוטוקול זה, רקמת שומן טריים דגימות מן הנבדקים חולנית [אינדקס מסת הגוף (BMI) > 35] נאספים במהלך הליכי ניתוח בריאטרי. שימוש של immunoseparation רציפים של השבר בכלי הדם סטרומה, מספיק תאים מיוצרים מ קטנה כמו 2-3 גרם של שומן. תאים אלה ניתן להרחיב בתרבות במשך 10-14 ימים, יכול להיות cryopreserved, שומרים על תכונותיהם adipogenic עם passaging עד מעבר 5-6. התאים מטופלים במשך 14 ימים עם קוקטייל באמצעות שילוב של אינסולין אנושי ואגוניסט-רוזיגליטזון את PPARγ adipogenic.

מתודולוגיה זו יכול לשמש להשגת הוכחת הרעיון ניסויים על המנגנונים המולקולריים לנהוג adipogenic תגובות בתאי האנדותל אדיפוז, או לסינון תרופות חדשות זה יכולה לשפר את adipogenic של תגובה מכוונת גם כלפי לבן או adipocyte חום בז/בידול. באמצעות ביופסיות תת-עורי קטן, מתודולוגיה זו ניתן לסנן נושאים שאינם-למגיב לניסויים קליניים שמטרתם לעורר adipocytes בז/חום ולבן לטיפול של השמנת יתר, שיתוף morbidities.

Introduction

לאחרונה מעידים כי הן בעכברים ובבני אדם, קבוצת משנה של תאים המתגוררים להערכת רקמת שומן יכול להיות מובחן גם2,1,adipocytes לבן או חוםבז/3. פנוטיפ תאים כאלה היא נושא למחלוקת, עם ראיות התומכות תאי אנדותל, שריר חלק/pericyte או קשת של פנוטיפים ביניים4,5,6,7. היקף פיתוח מתודולוגיה זו היה לבחון את הפוטנציאל adipogenic של CD34 + CD31 + תאי אנדותל מבודד מן המחסנים שומן שונה מבני מהשמנת יתר. מחקרים אחרים בספרות מתמקדים adipogenic הפוטנציאליים של השבר בכלי הדם סטרומה הכולל או של8,92,אבות adipocyte הידוע. מאז הטכנולוגיה הקיימת כיום ניתן לייעד באופן ספציפי רקמת שומן בתאי אנדותל עבור משלוח סמים10, להבין את הפוטנציאל של תאים כאלה לעבור adipogenic אינדוקציה לכיוון adipocytes לבן או בז הוא חשוב טיפולים ממוקדים בעתיד.

קבוצות שונות דיווחו על השילוב של סמני CD34 ו- CD31 כתחליף בידוד תאי אנדותל של רקמת שומן אנושי11,12,13. בדרך כלל, הבידוד מתבצעת באמצעות שני שלבים רציפים ומבחר חיובי באמצעות beads מגנטי. בדו ח זה, immunoseparation באמצעות CD34 + beads מגנטי בשילוב חרוזי פלסטיק CD31 היה מנוצל. מצאנו שיטה זו נעלה immunoseparation מגנטי רציפים ביחס לשימור מורפולוגיה אנדותל המרוצף טיפוסי. כמו כן, הצלחנו לייצר מספיק תאים הדרושים עבור אינדוקציה הרחבה, adipogenic החל מ קטנה כמו 1-2 גרם של שומן. ביופסיה מדגם קטן של שומן תת עורי מספיקה כדי לייצר את הכמות הנדרשת של תאים עבור יישומים במורד הזרם. היבט זה חשוב שעשוי להיות, במיוחד אם תשתמש בשיטה זו להקרנה על היענות אינדוקציה adipogenic של ניסויים.

בניגוד למערכות אחרות דיווחו בספרות, שיטה זו משתמשת רק שני מרכיבים אינדוקציה adipogenic CD34 + CD31 + תאים: אגוניסט PPARγ — רוזיגליטזון —, אינסולין אנושי. חשוב מכך, כמות האינסולין משמש נופל בטווח נורמלי/גבוהה של מחזורי אינסולין post-absorptive בני14. מידת ההיענות לאינסולין של ה תאי במבחנה, נמדד על ידי זרחון Akt, לא לתאם את יכולתם להגיב אינדוקציה קוקטייל. מעניין, באמצעות תנאים קוקטיילים ו ניסיוני זה אינדוקציה, שילוב של לבן, חום בז/תאים התקבלו כפי שנקבע בהתאם לגודלו, מספרים של השומנים תאיים טיפות, הביטוי של סמנים מולקולריים. פרוטוקול זה אינדוקציה פשוטה וחסכונית יחד עם הערכה כמותית של פנוטיפ של התאים למשיב (לבן לעומת בז) מאפשר הקרנה של סוכנים פוטנציאלי יכול לשנות את האיזון של בז הבדיל : לבן adipocytes.

שיטה זו מספקת גם בגישה translational להבנת המנגנון הבסיסי של adipogenesis של אבות אנדותל כלי הדם ברקמת שומן אנושי. באמצעות טכניקה ספציפית בידוד/בידול זו, החוקרים שניתן לחקור מסלולים שונים אחראים adipogenesis בקבוצת משנה של תאי אנדותל כלי הדם מן המחסנים שומן שונות אצל בני אדם רזה והשמנה.

Protocol

הוועדה המוסדית של לוח סקירה בבית הספר לרפואה במזרח וירג'יניה אישרה אוסף של דוגמאות רקמת שומן אנושי השתמשו במחקר ומחקר. הסכמה בכתב מושכלת נאסף מן המטופלים.

1. הכנת מאגרי מדיה, כלי נגינה

  1. להכין פתרון Krebs Ringer Bicarbonate-Buffered (KRBBS): 135 מ"מ נתרן כלורי, 5 מ מ אשלגן כלורי, 1 מ מ מגנזיום גופרתי, 0.4 מ מ אשלגן פוספט dibasic, גלוקוז בעובי 5.5 מ מ, 1 מ מ אדנוזין, לערבב אנטיביוטיקה/antimycotic 0.01% (50 µg/mL הפניצילין, 50 µg/mL סטרפטומיצין, 30 µg/mL של גנטמיצין, ng/mL 15 של שהוא גוסס) ו- 10 מ מ HEPES (ה-pH = 7.4). פתרון זה מוכן טרי כל זמן עיכול ואוסף רקמות.
  2. להכין פתרון collagenase טריים: 1 מ"ג/מ"ל של collagenase, הקלד 1, KRBSS; לעשות 3 מ"ל/גרם של שומן. לחמם את הפתרון collagenase ב 37 מעלות צלזיוס בתוך אמבט מים לפני העיכול רקמות.
  3. הכנת מאגר בידוד תאי CD34: 2% סרום שור עוברית (FBS) ו- 1 מ מ EDTA סטרילי באגירה פוספט תמיסת מלח (PBS).
  4. הכן Adipogenesis מדיה: DMEM/F12, 5% FBS, 50 µg/mL של פניצילין/סטרפטומיצין, µL/mL 1.25 של אינסולין אנושי (µg 5/mL או מו 144/mL) ו- µL/mL 0.36 של 2.8 מ"מ רוזיגליטזון (1 מיקרומטר).
  5. להכין 0.3% שמן אדום O (אורו) מניות פתרון (משקל/נפח) על ידי המסת 0.3 g של אורו לתוך 100 מ של אלכוהול איזופרופיל.

2. אדיפוז השבר בכלי הדם סטרומה בידוד

הערה: המחקר כללו עמית חתך הרוחב של שמנים בצורה חולנית סוג 2 סוכרת (T2D), שאינו חולה סוכרת הנושאים, בגילאי 18-65 שנים, שעברו ניתוח בריאטרי Sentara מטבולית, מרכז אובדן משקל של הניתוח (קבוצה הרפואי Sentara, נורפולק, וירג'יניה). לקבלת פטור כלל מחלה אוטואימונית כולל סוכרת סוג 1, מצבים הדורשים טיפול לדיכוי המערכת החיסונית כרונית, תרופות אנטי דלקתיות, thiazolinendiones, השימוש בטבק פעיל, זיהומים חריפה או כרונית או היסטוריה של ממאירות שטופלו תוך 12 החודשים האחרונים. T2D היה מוגדר של גלוקוז בצום של 126 מ"ג/ד"ל או גדול, של גלוקוז של 200 מ"ג/ד"ל או יותר לאחר בדיקת עמידות גלוקוז 2 h או את השימוש בתרופות antidiabetic.

  1. לאסוף אדם עם פגיעה (OM) ואת רקמת השומן התת עורית (SC) (ב) ניסויים שעברו ניתוח בריאטרי.
  2. שמור את אום ו- SC AT נפרד מבחנות שמכילות של האנק Buffered תמיסת מלח עם 50 µg/mL של פניצילין/סטרפטומיצין בטמפרטורת החדר מיד לאחר החילוץ רקמות.
  3. בזהירות לנקות ולהסיר והחלק שהותירה נצרבו של הרקמה באמצעות מספריים ניגבה אתנול 70% ופינצטה כאשר המדגם מגיע במעבדה אחרי החילוץ רקמות.
  4. שוקל את רקמת שומן, למחיצות זה לתוך 5 g (או פחות) aliquots לעיכול collagenase.
  5. דק מינצ 5 גר' AT ב 5 מ של פתרון collagenase ב בקבוקון נצנוץ בטמפרטורת החדר, באמצעות שני זוגות מספריים.
  6. להוסיף נוספים של 10 מ"ל של פתרון collagenase הרקמה טחון על סך 15 מ"ל.
  7. לעכל את הדגימות עבור h 1, 37 ° C, באמבט מים ברעידות רציפה.
  8. חותכים את הקצה מזרק 20 mL כדי להפוך קצה קהה.
  9. גזור ריבוע 9 ס מ x 9 ס מ מ רשת מיקרומטר 250 ודחף אותו באמצע הדרך לתוך צינור חרוטי 50 מ ל באמצעות המזרק הקהה.
  10. יוצקים את הדגימות לתוך מזרק הקהה 20 מ"ל ו מסנן דרך רשת ניילון מיקרומטר 250 לתוך הצינור חרוט 50 מ ל כדי להפריד בין adipocytes וסטרומה תאים לכלי הדם מרקמות מעוכל.
    הערה: אין להשתמש יותר מ 5 g של AT למחזור חרוט 50 מ ל, רשת השינוי לקבל צפופים עקב עודף חומר מעוכל שהותירה.
  11. לשטוף את המבחנה נצנוץ עם 10 מ"ל של KRBBS, שפוך את זה דרך המסנן כדי לאסוף תאים שיורית.
  12. דגירה הדגימות המסוננת עבור 5 דקות בטמפרטורת החדר.
    הערה: השלב זה חשוב לאפשר adipocytes כדי לצוף בחלק העליון של הצינור חלק מהתאים וסקולרית סטרומה להתיישב על החלק התחתון של הצינור.
  13. לנצל מזרק 20 מ ל ו- 20 G x 6 במחט pipetting להסיר את שכבת סטרומה השבר בכלי הדם. ולהעביר אותו ל צינור חרוטי נקי 50 מ.
  14. להוסיף 10 מ של KRBBS ולאפשר את הדוגמאות כדי לשבת על הספסל במשך 5 דקות, בטמפרטורת החדר.
  15. חזור על שלבים 2.12 – 2.14 פעמיים.
    הערה: השלבים יבטיח כי אין שום זיהום של תאי סטרומה כלי דם עם adipocytes צף.
  16. למנוע שברים וסקולרית סטרומה שני מחסני על הקרח לשם עיבוד נוסף, כפי שמתואר את השלבים שלהלן.
    הערה: אל תשאירו את התאים על קרח לשעה יותר כמו זה עשוי להשפיע על הכדאיות תא. Adipocytes יכול להיות קפוא בחנקן נוזלי לאחסון לטווח ארוך או משמש טרי לניסויים.

3. בידוד תאי אנדותל רקמת שומן

  1. ספין שברים וסקולרית סטרומה (SVF) ב x 500 g למשך 5 דקות, ב 4 º C.
  2. הסר את הדגימות לצנטריפוגה ולאחר יוצקים בזהירות את תגובת שיקוע; שמור בגדר המכילות את התאים SVF.
  3. Resuspend בעדינות את כדורי תא ב 5 מ של PBS.
    הערה: אם יותר מ- 5 גר' דיפו AT היה מעובד aliquots מרובים (ראה שלב 2.4), מאגר כדורי תא ביחד.
  4. ספין הדגימות ב x 500 g למשך 5 דקות, ב 4 º C.
  5. להסיר את תגובת שיקוע, resuspend תאי 1 מ"ל ל- PBS, ולספור את התאים.
    הערה: כאן, מונה אוטומטי תא הניתן שימש לספירת תאים. הכדאיות תא היה מתקבל על ידי ערבוב µL 12 תא השעיה עם 12 µL של פתרון יודיד כתום/propidium (AO/PI) acridine (ראה טבלה של חומרים). המספר הממוצע של תאים לגרם של AT עבור כל דיפו: (א) דיפו אום: 1.69 x ± 4.51 x 10 105 4; (ב) SC דיפו: 1.24 x5 10 ± 6.45 x 104. הכדאיות של התאים שניכם מחסני היה > 90%.
  6. גלולה הדגימות ב x 500 g למשך 5 דקות, ב 4 º C.
    הערה: פרוטוקול בחירת CD34 immunomagnetic (ראה טבלה של חומרים) הותאמה עבור שלבי 3.7-3.15.
  7. Resuspend בגדר ב µL 100 CD34 בידוד המאגר.
    הערה: ספירת התאים הכולל לדרוש אמצעי האחסון re-השעיה הבאים: (א) < 2 x 107 תאים: resuspend בגדר ב 100 µL; (ב) 2 x 108–5 x 108 תאים: resuspend בגדר ב 1 מ"ל. שלבים 3.9-3.16, הכרכים של ריאגנטים פעם היו מוקטן עבור < 2 x 107 תאים.
  8. להוסיף 10 µL של CD34 קוקטייל, דגירה המדגם למשך 15 דקות, בטמפרטורת החדר.
  9. מוסיפים 5 µL של beads מגנטי, דגירה המדגם למשך 10 דקות, בטמפרטורת החדר.
  10. להוסיף 2.5 מ ל CD34 בידוד מאגר כל מדגם ולמקם את הדגימות לתוך המגנט, למשך 5 דקות, בטמפרטורת החדר.
  11. היפוך המגנט עבור 5 s כדי יוצקים את המאגר בידוד.
  12. הסר את הדגימות של המגנט, חזור על השלבים 4 x 3.10 ו- 3.11.
  13. הסר את הצינורית של המגנט ולהוסיף 2 מ"ל CD34 בידוד המאגר.
  14. גלולה התאים ב x 500 g למשך 5 דקות, ב 4 º C.
  15. Resuspend תא כדורי ב 1 מ"ל CD34 בידוד מאגר ולספור את התאים.
    הערה: כאן, הוא המספר הממוצע של תאים לגרם של AT: (א) דיפו אום: 4.75 x ± 3.36 x 10 104 4; (ב) SC דיפו: 1.06 x4 10 ± 9.53 x 103. פרוטוקול immunobead פלסטיק CD31 הותאמה עבור שלבים 3.16 –  3.34 (ראה טבלה של חומרים).
  16. גלולה תאים ב x 500 g למשך 5 דקות, resuspend בגדר µL 250 של מאגר B, µL 250 שטיפת המאגר.
  17. Resuspend ביסודיות את החרוזים CD31 על ידי vortexing ברכבת התחתית.
  18. הוסף 20 µL של CD31 חרוזים.
    הערה: עקב בתא סכום שנחשב > עונה 1 פרק 106, אמצעי האחסון המידה לפי הקלט של היצרן.
  19. דגירה הדגימה עם נדנדה למשך 30 דקות, בטמפרטורת החדר.
  20. לצרף מסננת צינור חרוטי סטרילי 50 מ.
    הערה: הפתח גדול יותר של מסננת חייב להיות על העליונה.
  21. לפני ההפרדה תא, להוסיף 1 מ"ל שטיפת המאגר כדי equilibrate את מסננת. החל את התערובת שנוצר תחת צעד 3.16. מסננת.
  22. לשטוף את מסננת עם 5 מ של שטיפת מאגר בתנועה סיבובית על הנפח הכולל של 20 מ. לצרף במחבר צינור חרוטי סטרילי 50 מ ל וסגור את נעל-סכינים סטריליים.
  23. לצרף את מסננת המחבר. להוסיף 1 מ"ל של שטיפת מאגר לאורך החומה של מסננת. להוסיף 1 מ"ל מופעל מאגר D לאורך החומה של מסננת. מערבולת המדגם בעדינות, דגירה זה 10 דקות, בטמפרטורת החדר.
  24. להוסיף 1 מ"ל שטיפת המאגר. להפריד את התאים החרוזים על-ידי pipetting למעלה ולמטה 10 x.
    הערה: למנוע יצירת בועות אוויר.
  25. . לפתוח את המנעול-סכינים סטריליים ולאפשר את התאים מנותקת לזרום לתוך הצינור חרוט 50 מ. לשטוף את מסננת 10 x עם 1 מ"ל של מאגר לשטוף בכל פעם.
  26. למחוק את המחבר ואת מסננת, centrifuge את הדגימות ב x 300 גרם במשך 10 דקות, ב 4 º C. Resuspend בגדר תא ב- 2 מ של מדיה EGM-2 מלאה לתרבות.
    הערה: המספר הממוצע של תאים לגרם של AT בנקודה זו היא: (א) דיפו אום: 5.92 x ± 4.27 x 10 103 3; (ב) SC דיפו: 4.12 x3 10 ± 2.1 x 103. הכדאיות של תאים בשני מחסני היה מעל 90%.

4. אינדוקציה של Adipogenesis בתאי האנדותל מבודד

  1. לגדל תאי 6-ובכן שטופלו תרביות רקמה צלחות עם מדיה מלאה EGM-2 ב- 37 מעלות צלזיוס, 5% CO2 מיכלים. החלף את המדיה כל 3-4 ימים עד התאים מגיעים למפגש 80-90%.
    הערה: הכפלת האוכלוסייה היא בין 2-3 ימים.
  2. להרחיב את התאים על ידי ציפוי אותם על צלחות פטרי 100 מ מ, לפצל את התאים פעם 1:3. בשלב זה, התאים הם על מעבר 2.
  3. ספירת התאים באמצעות תא אוטומטי מונה (ראה טבלה של חומרים).
  4. תאי זרע כ 100 – 200,000 לוחות 6-ובכן הבטחת בארות כפולים לכל דיפו ותרבות אותם מוחלט מדיה EGM-2 במשך יומיים.
  5. האחות את כל התקשורת צמיחה ולהחליף אותו עם 2 מ של DMEM/F12 עם 5% FBS ו- µg/mL 50 של פניצילין/סטרפטומיצין עבור הפקד תאים ולהחליף אותו עם 2 מ"ל של מדיה Adipogenesis (ראה שלב 1.4) עבור התאים טיפול.
  6. דגירה התאים ב- 37 מעלות צלזיוס % 5 humidified חממה של2 CO 13 יום, החלפת המדיה המתאימים כל 3-4 ימים.
    הערה: תאים יתחילו לצבור שומנים לאחר 4 ימים של טיפול.
  7. לנהל את אורו, הנילוס אדום מכתים לפי שיטות שפורסמו1517.
  8. כדי לבודד תאים לחילוץ RNA, התקשורת להסיר לוחות השראה 6-ובכן, לשטוף אותו עם 1 מ"ל של PBS סטרילי.
  9. להוסיף 350 µL של guanidium thiocyanate-פנול-כלורופורם פתרון (ראה טבלה של חומרים) כל טוב, דגירה זה בטמפרטורת החדר למשך 5 – 10 דקות.
  10. לגרד את התאים מהצלחת באמצעות מגרד תא ולהעביר את התאים צינור microcentrifuge 1.5 mL.
    הערה: הדגימות ניתן לאחסן במקפיא-80 ° C עבור החילוץ-RNA ועיבוד נוסף במועד מאוחר יותר.
  11. תמצית ה-mRNA מדגימות באמצעות הוצאה RNA מותאם פרוטוקול (ראה טבלה של חומרים).
  12. לבצע תגובת שרשרת של פולימראז בזמן אמת (RT-PCR) כדי להעריך בביטוי הגן באמצעות את הגששים הבאים: אדיפונקטין, UCP-1 ו- CIDEA (ראה טבלה של חומרים).
    הערה: כאן, RT-PCR פרוצדורות בוצעו באמצעות פרוטוקול סטנדרטי הבאים: דנטורציה (95 ° C; 15 s), חישול, והסיומת (60 ° C; 1 דקות) מחזורים 40. הדגימות לידי ביטוי גנים עם ערכים CT > 35 נחשבו בלתי מורגשת.

תוצאות

פרוטוקול שלנו שואפת לספק גישה במבחנה כדי לקבוע את הפוטנציאל adipogenic של CD34 + CD31 + כלי דם תאים מחסני שונים של רקמת שומן אנושי. תרשים זרימה מפושטת מוצג איור 1A. הצעד הראשון באמצעות מבחר חיובית של CD34 לבטא תאים תוצאות > 95% CD34 + תאים באוכלוסייה של תאים מבודדים טרי ...

Discussion

המוקד של מאמר זה נועד לספק מתודולוגיה עבור בידוד, הרחבה adipogenic אינדוקציה של CD34 + CD31 + תאי אנדותל של מחסני מהבטן, תת עורית של רקמת שומן אנושי.

מתודולוגיות דווחו על בידוד תאי אנדותל של מיטות נימי הדם השונים של מכרסמים או בני אדם המערבות טכניקות בעיקר באמצעות נוגדנים CD31 או fluorescently ...

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgements

המחברים רוצים להכיר בקי מרקז, למתאמת הקלינית במרכז Bariatric Sentara, על הסיוע עם התהליך של החולה ההקרנה ואני מסכים. מחקר זה נתמך על ידי R15HL114062 כדי Dobrian ד לימור קלו.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments

Large Equipment

Biosafety Cabinet

Nuaire

nu-425-400

Cell Culture Incubator

Thermo-Fisher Scientific

800 DH

Water Bath

Forma Scientific

2568

Reciprocal Shaker

RT-PCR Machine

BIO-RAD

CFX96-C1000

Electrophoresis Box

BIO-RAD

Mini PROTEAN 3 Cell

Transblot Box

BIO-RAD

Mini Trans-Blot Cell

Electrophoresis Power Supply

BIO-RAD

PowerPac Basic

ELISA Reader

Molecular Devices

SpectraMax M5

Blot Reader

LI-COR

Odyssey

Near Infrared

Refrigerated Centrifuge

Eppendorf

5810 R

Tabletop Centrifuge

Eppendorf

MiniSpin Plus

Fluorescent Microscope

Olympus

BX50

Inverted Microscope

Nikon

TMS

KRBSS Buffer

HEPES

Research Products International

H75030

Sodium bicarbonate

Sigma-Aldrich

792519

Calcium chloride dihydrate

Sigma-Aldrich

C7902

Potassium phosphate monobasic

Sigma-Aldrich

P5655

Magnesium sulfate

Sigma-Aldrich

M2643

Sodium chloride

Sigma-Aldrich

746398

Sodium phosphate monobasic monohydrate

Sigma-Aldrich

S9638

Potassium chloride

Sigma-Aldrich

P9333

Glucose

Acros Organics

410950010

Adenosine

Acros Organics

164040250

Bovine Serum Albumin

GE Healthcare Bio-Sciences

SH30574.02

Penicillin/Streptomycin

Thermo-Fisher Scientific

15070063

Tissue Digestion

20 mL Syringe

Global Medical

67-2020

Nylon Mesh, 250 µm

Sefar

03-250/50

Pipetting Needles

Popper

7934

Fine Scissors

Fine Science Tools

14058-11

Tissue Forceps

George Tiemann & Co

160-20

Collagenase, Type I

Worthington Biochemical

LS004196

Petri Dishes, 100 mm

USA Scientific

5666-4160

TC Treated

Eppendorf Tubes, 1.5 mL

USA Scientific

1615-5500

Conical Tubes, 15 mL

Nest Scientific

601052

Conical Tubes, 50 mL

Nalgene

3119-0050

Scintillation Vials

Kimble

74505-20

Tissue Dicing

Cell Isolation

Cellometer

Nexcelom

Auto 2000

Cellometer Slides

Nexcelom

CHT4-SD100-002

Cellometer Viability Stain

Nexcelom

CS2-0106-5mL

Acridine Orange/Propidium Iodine

Anti-CD34 Magnetic Beads

StemCell Technologies

18056

Kit

EasySep Magnet

StemCell Technologies

18000

Anti-CD31 Plastic Beads

pluriSelect USA

19-03100-10

pluriSelect 10x Wash Buffer

pluriSelect USA

60-00080-10

pluriSelect Connector Ring

pluriSelect USA

41-50000-03

pluriSelect Detachment Buffer

pluriSelect USA

60-00046-12

pluriSelect Incubation Buffer

pluriSelect USA

60-00060-12

pluriSelect S Cell Strainer

pluriSelect USA

43-50030-03

Cell Culture

6-well Plates

USA Scientific

CC7682-7506

TC Treated

4-well chambered slides

Corning Life Sciences

354559

Fibronectin coated

4-well chambered slides

Thermo-Fisher Scientific

154526PK

Uncoated glass

Human Adipose Microvascular Endothelial Cells (HAMVEC)

Sciencell Research Laboratories

7200

Primary cell line

Endothelial Cell Media (ECM)

ScienCell Research Laboratories

1001

Complete Kit

DMEM/F12 Basal Media

Thermo-Fisher Scientific

11320082

Fetal Bovine Serum (FBS)

Rocky Mountain Biologicals

FBS-BBT

Insulin

Lilly

U-100

Humalog

Rosiglitazone

Sigma-Aldrich

R2408

Cell Analysis

Oil Red O Dye

Sigma-Aldrich

O0625

Prepared in isopropanol

96 well plates

USA Scientific

1837-9600

96 well PCR plates

Genesee Scientific

24-300

RNA Extraction

Zymo Research

R2072

Kit

cDNA Synthesis

BIO-RAD

1708841

Supermix

JumpStart PCR Polymerase

Sigma-Aldrich

D9307-250UN

Hot start, with PCR Buffer N

Magnesium Chloride Solution

Sigma-Aldrich

M8787-5ML

3 mM final in PCR reaction

dNTPs

Promega

U1515

TaqMan AdipoQ

Thermo-Fisher Scientific

Hs00605917_m1

TaqMan CIDEA

Thermo-Fisher Scientific

Hs00154455_m1

TaqMan RPL27

Thermo-Fisher Scientific

Hs03044961_g1

TaqMan UCP1

Thermo-Fisher Scientific

Hs00222453_m1

BCA Assay

Sigma-Aldrich

QPBCA-1KT

Kit

Bis-acrylamide

BIO-RAD

1610146

40% stock solution

Ammonium Persulfate

BIO-RAD

1610700

TEMED

BIO-RAD

1610800

Tris

Sigma-Aldrich

T1503

Glycine

BIO-RAD

1610718

Sodium Dodecal Sulfate

Sigma-Aldrich

L3771

EDTA

Fisher Scientific

S311-100

Bromophenol Blue

Sigma-Aldrich

B8026

Blot Membrane

EMD Millipore

IPFL00010

Methanol

Fisher Scientific

A452-SK4

Odyssey Blocking Buffer, Tris

LI-COR

927-50000

Anti-AKT antibody

Cell Signaling Technology

2920S

Mouse monoclonal

Anti-pAKT antibody

Cell Signaling Technology

9271S

Rabbit polyclonal

Anti-UCP1 antibody

Abcam

ab10983

Rabbit polyclonal

Anti-Mouse IgG antibody

LI-COR

926-68070

Goat Polyclonal, IRDye 680RD

Anti-Rabbit IgG antibody

LI-COR

926-32211

Goat Polyclonal, IRDye 800CW

Anti-Rabbit IgG antibody

Jackson ImmunoResearch

111-025-003

Goat Polyclonal, TRITC

Phosphate Buffer Saline

Thermo-Fisher Scientific

10010049

37% Formaldehyde Solution

Electron Microscopy Sciences

15686

4% solution for cell fixation

Normal Goat Serum

Vector Laboratories

S-1000

10% blocking solution

Triton X-100

Sigma-Aldrich

X-100

0.1% permeabilization solution

DAPI

Thermo-Fisher Scientific

D1306

Calcein AM

Thermo-Fisher Scientific

65-0853-39

Cell fluorescent visualization

Matrigel Basement Membrane Matrix

Corning Life Sciences

356231

Growth factor reduced

DiI labeled Acetylated LDL

Thermo-Fisher Scientific

L3484

References

  1. Tang, W., et al. White fat progenitor cells reside in the adipose vasculature. Science. 322 (5901), 583-586 (2008).
  2. Lee, Y. H., Petkova, A. P., Granneman, J. G. Identification of an adipogenic niche for adipose tissue remodeling and restoration. Cell Metabolism. 18 (3), 355-367 (2013).
  3. Min, S. Y., et al. Human 'brite/beige' adipocytes develop from capillary networks, and their implantation improves metabolic homeostasis in mice. Nature Medicine. 22 (3), 312-318 (2016).
  4. Gupta, R. K., et al. Zfp423 expression identifies committed preadipocytes and localizes to adipose endothelial and perivascular cells. Cell Metabolism. 15 (2), 230-239 (2012).
  5. Tran, K. V., et al. The vascular endothelium of the adipose tissue gives rise to both white and brown fat cells. Cell Metabolism. 15 (2), 222-229 (2012).
  6. Rodeheffer, M. S., Birsoy, K., Friedman, J. M. Identification of white adipocyte progenitor cells in vivo. Cell. 135 (2), 240-249 (2008).
  7. Scott, M. A., Nguyen, V. T., Levi, B., James, A. W. Current methods of adipogenic differentiation of mesenchymal stem cells. Stem Cells and Development. 20 (10), 1793-1804 (2011).
  8. Macotela, Y., et al. Intrinsic differences in adipocyte precursor cells from different white fat depots. Diabetes. 61 (7), 1691-1699 (2012).
  9. 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 Metabolism. 15 (4), 480-491 (2012).
  10. Xue, Y., Xu, X., Zhang, X. Q., Farokhzad, O. C., Langer, R. Preventing diet-induced obesity in mice by adipose tissue transformation and angiogenesis using targeted nanoparticles. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (20), 5552-5557 (2016).
  11. Villaret, A., et al. Adipose tissue endothelial cells from obese human subjects: differences among depots in angiogenic, metabolic, and inflammatory gene expression and cellular senescence. Diabetes. 59 (11), 2755-2763 (2010).
  12. Miranville, A., et al. Improvement of postnatal neovascularization by human adipose tissue-derived stem cells. Circulation. 110 (3), 349-355 (2004).
  13. Sengenes, C., Lolmede, K., Zakaroff-Girard, A., Busse, R., Bouloumie, A. Preadipocytes in the human subcutaneous adipose tissue display distinct features from the adult mesenchymal and hematopoietic stem cells. Journal of Cellular Physiology. 205 (1), 114-122 (2005).
  14. Moller, D. E., Flier, J. S. Insulin resistance--mechanisms, syndromes, and implications. The New England Journal of Medicine. 325 (13), 938-948 (1991).
  15. Pittenger, M. F., et al. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science. 284 (5411), 143-147 (1999).
  16. Novikoff, A. B., Novikoff, P. M., Rosen, O. M., Rubin, C. S. Organelle relationships in cultured 3T3-L1 preadipocytes. The Journal of Cell Biology. 87 (1), 180-196 (1980).
  17. Satish, L., et al. Expression analysis of human adipose-derived stem cells during in vitro differentiation to an adipocyte lineage. BMC Medical Genomics. 8 (41), (2015).
  18. Gimbrone, M. A., Cotran, R. S., Folkman, J. Human vascular endothelial cells in culture. Growth and DNA synthesis. The Journal of Cell Biology. 60 (3), 673-684 (1974).
  19. Burridge, K. A., Friedman, M. H. Environment and vascular bed origin influence differences in endothelial transcriptional profiles of coronary and iliac arteries. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 299 (3), H837-H846 (2010).
  20. Paruchuri, S., et al. Human pulmonary valve progenitor cells exhibit endothelial/mesenchymal plasticity in response to vascular endothelial growth factor-A and transforming growth factor-beta2. Circulation Research. 99 (8), 861-869 (2006).
  21. Hewett, P. W., Murray, J. C. Human microvessel endothelial cells: isolation, culture and characterization. In Vitro Cellular & Development Biology. 29 (11), 823-830 (1993).
  22. Hewett, P. W., Murray, J. C. Human lung microvessel endothelial cells: isolation, culture, and characterization. Microvascular Research. 46 (1), 89-102 (1993).
  23. Hewett, P. W., Murray, J. C., Price, E. A., Watts, M. E., Woodcock, M. Isolation and characterization of microvessel endothelial cells from human mammary adipose tissue. In Vitro Cellular & Development Biology. 29 (4), 325-331 (1993).
  24. Xiao, L., McCann, J. V., Dudley, A. C. Isolation and culture expansion of tumor-specific endothelial cells. Journal of Visualized Experiments. (105), e53072 (2015).
  25. Berry, R., Rodeheffer, M. S., Rosen, C. J., Horowitz, M. C. Adipose tissue residing progenitors (adipocyte lineage progenitors and adipose derived stem cells (ADSC). Current Molecular Biology Reports. 1 (3), 101-109 (2015).
  26. Zhou, L., et al. In vitro evaluation of endothelial progenitor cells from adipose tissue as potential angiogenic cell sources for bladder angiogenesis. PLoS One. 10 (2), e0117644 (2015).
  27. Curat, C. A., et al. From blood monocytes to adipose tissue-resident macrophages: induction of diapedesis by human mature adipocytes. Diabetes. 53 (5), 1285-1292 (2004).
  28. Sidney, L. E., Branch, M. J., Dunphy, S. E., Dua, H. S., Hopkinson, A. Concise review: evidence for CD34 as a common marker for diverse progenitors. Stem Cells. 32 (6), 1380-1389 (2014).
  29. Traktuev, D. O., et al. A population of multipotent CD34-positive adipose stromal cells share pericyte and mesenchymal surface markers, reside in a periendothelial location, and stabilize endothelial networks. Circulation Research. 102 (1), 77-85 (2008).
  30. Frontini, A., Giordano, A., Cinti, S. Endothelial cells of adipose tissues: a niche of adipogenesis. Cell Cycle. 11 (15), 2765-2766 (2012).
  31. Sengenes, C., Miranville, A., Lolmede, K., Curat, C. A., Bouloumie, A. The role of endothelial cells in inflamed adipose tissue. Journal of Internal Medicine. 262 (4), 415-421 (2007).
  32. Ong, W. K., et al. Identification of specific cell-surface markers of adipose-derived stem cells from subcutaneous and visceral fat depots. Stem Cell Reports. 2 (2), 171-179 (2014).
  33. Ong, W. K., Sugii, S. Adipose-derived stem cells: fatty potentials for therapy. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 45 (6), 1083-1086 (2013).
  34. Tchkonia, T., et al. Abundance of two human preadipocyte subtypes with distinct capacities for replication, adipogenesis, and apoptosis varies among fat depots. American Journal of Physiology-Endocrinoloy and Metabolism. 288 (1), E267-E277 (2005).
  35. van de Vyver, M., Andrag, E., Cockburn, I. L., Ferris, W. F. Thiazolidinedione-induced lipid droplet formation during osteogenic differentiation. Journal of Endocrinology. 223 (2), 119-132 (2014).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

137Microvascular CD34 CD31adipogenesisCD34CD31adipocytesadipocytes

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved