Name: three-dimensional culture of vascularized thermogenic adipose tissue from microvascular fragments
Uploaded: 2023-02-03T13:30:00
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अकोस्टा को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ ग्रांट्स सीए 148724 और टीएल 1टीआर 002647 द्वारा समर्थित किया गया है। गोंजालेज पोरस को पुरस्कार संख्या एफ 32-0डीके 122754 के तहत राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ डायबिटीज एंड डाइजेस्टिव एंड किडनी डिजीज द्वारा समर्थित किया गया है। इस काम को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ (5SC1DK122578) और सैन एंटोनियो डिपार्टमेंट ऑफ बायोमेडिकल इंजीनियरिंग में टेक्सास विश्वविद्यालय द्वारा समर्थित किया गया था। सामग्री पूरी तरह से लेखकों की जिम्मेदारी है और जरूरी नहीं कि राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान के आधिकारिक विचारों का प्रतिनिधित्व करती हो। आंकड़े आंशिक रूप से Biorender.com के साथ बनाए गए थे।

यह अध्ययन प्रयोगशाला पशुओं की देखभाल और उपयोग के लिए गाइड के सिद्धांतों के अनुसार पशु कल्याण अधिनियम और कार्यान्वयन पशु कल्याण विनियमों के अनुपालन में आयोजित किया गया था। सैन एंटोनियो में टेक्सास वि...

बेज वसा ऊतक इंजीनियरिंग का क्षेत्र काफी हद तक अपरिपक्व है 22,23,24,25,26,27,28, जिसमें सफेद वसा ऊतक 8,22,31 के लिए वसा मॉडल का बड़ा हिस्सा विकसित किया जा रहा है?...

इस प्रोटोकॉल का लक्ष्य एक एकल, संभावित ऑटोलॉगस स्रोत, माइक्रोवैस्कुलर टुकड़ा (एमवीएफ) से संवहनी बेज वसा ऊतक विकसित करने के लिए एक दृष्टिकोण का वर्णन करना है। ब्राउन और बेज वसा ऊतकों को चयापचय विनियमन से संबंधित लाभकारी गुणों को प्रदर्शित करने के लिए प्रदर्शित किया गया है; हालांकि, वयस्कों में इन वसा ऊतक डिपो की छोटी मात्रा प्रणालीगत चयापचय पर संभावित प्रभाव को सीमित करती है, विशेष रूप से मोटापे या टाइप 2 मधुमेह 1,2,3,4,5,6,7 जैसी रोगग्रस्त स्थितियों में। मोटापे और इसकी कोमोर्बिडिटी 8,9,10,11,12 से जुड़े हानिकारक चयापचय प्रभावों को रोकने के लिए एक चिकित्सीय लक्ष्य के रूप में भूरे / बेज वसा में महत्वपूर्ण रुचि है।
एमवीएफ पोत संरचनाएं हैं जिन्हें वसा ऊतक से सीधे अलग किया जा सकता है, सुसंस्कृत किया जा सकता है, और 13,14,15 की विस्तारित अवधि के लिए त्रि-आयामी विन्यास में बनाए रखा जा सकता है। हमारे समूह और अन्य लोगों के पिछले काम ने एमवीएफ की बहुकोशिकीय और मल्टीपोटेंट क्षमता का फायदा उठाना शुरू कर दिया है, विशेष रूप से क्योंकि यह वसा ऊतक गठन16,17,18 से संबंधित है। इस काम के निर्माण के रूप में, हमने हाल ही में प्रदर्शित किया कि स्वस्थ और टाइप 2 मधुमेह19 के कृंतक मॉडल और मानव विषयों (50 वर्ष से अधिक आयु के वयस्कों) 20 से प्राप्त एमवीएफ में थर्मोजेनिक, या बेज, वसा ऊतक बनाने के लिए प्रेरित होने में सक्षम कोशिकाएं थीं।
इसमें एक अभिनव दृष्टिकोण है जिसमें से एक एकल स्रोत एमवीएफ का उपयोग किया जाता है, न केवल बेज वसा ऊतक बनाने में सक्षम है, बल्कि इसके संबंधित और महत्वपूर्ण संवहनी घटक21 भी हैं। थर्मोजेनिक वसा ऊतक गठन के लिए एक सरल ऊतक-इंजीनियर दृष्टिकोण की तलाश में अध्ययन के लिए इस तकनीक का उपयोग बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है। बेज वसा ऊतक 22,23,24,25,26,27,28 को इंजीनियर करने के इच्छुक अन्य तरीकों के विपरीत, इस अध्ययन में वर्णित प्रक्रिया को कई सेल प्रकारों या जटिल प्रेरण आहार का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है। संवहनी बेज और सफेद वसा मॉडल कृंतक और मानव स्रोतों से उत्पन्न एमवीएफ के साथ बनाए जा सकते हैं, जो महान अनुवाद क्षमता का प्रदर्शन करते हैं। इस प्रोटोकॉल का अंतिम उत्पाद भूरे रंग के वसा ऊतक की तुलना में संरचना और चयापचय समारोह के साथ एक इंजीनियर बेज थर्मोजेनिक वसा ऊतक है। कुल मिलाकर, यह प्रोटोकॉल इस विचार को प्रस्तुत करता है कि एक आसानी से सुलभ और संभवतः ऑटोलॉगस स्रोत एमवीएफ चयापचय संबंधी विकारों का अध्ययन करने के लिए एक सार्थक चिकित्सीय हस्तक्षेप और उपकरण हो सकता है।

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	<tbody>
		<tr>
			<td>Aminocaproic Acid</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>A2504-100G</td>
			<td>Added in DMEM at the concentration of 1 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blunt-Tipped Scissors</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>12-000-172</td>
			<td>Sterilize in autoclave</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovin Serum Albumin (BSA)</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>126575-10GM</td>
			<td>Diluted in PBS to 4 mg/mL and 1 mg/mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collagenase Type 1</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>NC9633623</td>
			<td>Diluted to 6 mg/mL in BSA 4 mg/mL, Digestion of minced fat</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dexamethasone</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>AC230302500</td>
			<td>Diluted in ethanol at a 2 mg/ml stock concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable underpads</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>23-666-062</td>
			<td>For fluid absorption during surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dissecting Scissors</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>08-951-5</td>
			<td>Sterilize in autoclave</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8242;s Modified Eagle&#8242;s Medium (DMEM)</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>11885092</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dulbecco&#8242;s Modified Eagle&#8242;s Medium/Nutrient Mixture F-12 Ham (DMEM/F12)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>D8062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum&#160;</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>16140089</td>
			<td>Added in DMEM to 20% v/v.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fibrinogen&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>F8630-25G</td>
			<td>Solubilized in DMEM at the concentration of 20 mg/mL, Protein found in blood plasma and main component of hydrogel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flask, 250 mL</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>FB500250</td>
			<td>Allows for digestion of fat using a large surface area</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>50-264-21</td>
			<td>Sterilize in autoclave, For handling of tissue and filters</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forskolin</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>F6886</td>
			<td>Diluted in ethanol at a 10 mM stock concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Human MVF</td>
			<td>Advanced Solutions Life Scienes, LLC</td>
			<td>https://www.advancedsolutions.com/microvessels</td>
			<td>Human MVFs (hMVFs) isolated from three different patients (52-, 54-, and 56-year old females) were used in the current study.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Indomethacine&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>I7378</td>
			<td>Diluted in ethanol at a 12.5 mM stock concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin from porcine pancreas</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>I5523</td>
			<td>Diluted in 0.01 N HCl at a 5 mg/ml stock concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MycoZap</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>NC9023832</td>
			<td>Added in DMEM to 0.2% w/v, Mycoplasma Prophylactic&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pennycilin/Streptomycin (10,000 U/mL)</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>15140122</td>
			<td>Added in DMEM to 1% v/v.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes, polystyrene (100 mm x 15 mm).</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>351029</td>
			<td>3 for removal of blood vessels and mincing, 8 (lid) for presoaking of screens &#38; 8 (dish) for use when filtering with 500 or 37 &#181;M screens</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Petri dishes, polystyrene (35 mm x 10 mm).</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>50-202-036</td>
			<td>For counting fragments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffer Saline (PBS)</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>14-190-250</td>
			<td>Diluted to 1x with sterile deionized water.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat Clippers (Andwin Mini Arco Pet Trimmer)</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>NC0854141</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rosiglitazone</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>R0106200MG</td>
			<td>Diluted in DMSO at a 10 mM stock concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors</td>
			<td>Fine Science Tools</td>
			<td>14059-11</td>
			<td>1 for initial incision, 1 for epididymal incision, 1 for tip clipping</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screen&#160; 37 &#181;M&#160;</td>
			<td>Carolina Biological Supply Company</td>
			<td>652222R</td>
			<td>Cut into 3&#34; rounded squares and sterilized in ethylene oxide, Fragment entrapment and removal of very small fragments/single cells and debris</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screen 500 &#181;M&#160;</td>
			<td>Carolina Biological Supply Company</td>
			<td>652222F</td>
			<td>Cut into 3&#34; rounded squares and sterilized in ethylene oxide, Removes larger fragments/debris</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Serrated Hemostat</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>12-000-171</td>
			<td>Sterilize in autoclave, For clamping of skin before incision</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steriflip Filter 0.22 &#956;m&#160;</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>SE1M179M6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thrombin</td>
			<td>Fisher scientific</td>
			<td>6051601KU</td>
			<td>Diluted in deionzed water to 10 U/mL, Used as a clotting agent turning fibrinogen to fibrin</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thyroid hormone (T3)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>T2877</td>
			<td>Diluted in 1N NaOH at a 0.02 mM stock concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zucker diabetic fatty (ZDF) rats - obese (FA/FA) or lean (FA/+) male&#160;</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>https://www.criver.com/products-services/find-model/zdf-rat-lean-fa?region=3611 
			https://www.criver.com/products-services/find-model/zdf-rat-obese?region=3611</td>
			<td>Obtained from Charles River (Wilmington, MA). Rats were acquired at 4 weeks of age and fed Purina 5008 until euthanasia (15-19 weeks of age). Glucose levels (blood from the lateral saphenous vein) were greater than 300 mg/dL in all FA/FA rats used in the study. All animals were housed in a temperature-controlled environment with a 12-h light-dark cycle and fed ad libitum.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

three-dimensional culture of vascularized thermogenic adipose tissue from microvascular fragments

इंजीनियरिंग थर्मोजेनिक वसा ऊतक (जैसे, बेज या भूरे रंग के वसा ऊतक) की जांच चयापचय रोगों के लिए संभावित चिकित्सा के रूप में या स्वास्थ्य स्क्रीनिंग और दवा परीक्षण के लिए व्यक्तिगत सूक्ष्म ऊतकों के डिजाइन के लिए की गई है। वर्तमान रणनीतियाँ अक्सर काफी जटिल होती हैं और थर्मोजेनिक वसा ऊतक के बहुकोशिकीय और कार्यात्मक गुणों को पूरी तरह से चित्रित करने में विफल रहती हैं। माइक्रोवैस्कुलर टुकड़े, छोटे बरकरार माइक्रोवाइल जिनमें धमनशी, शिराएं और वसा ऊतक से अलग केशिकाएं शामिल हैं, कोशिकाओं के एकल ऑटोलॉगस स्रोत के रूप में काम करते हैं जो वैस्कुलराइजेशन और वसा ऊतक गठन को सक्षम करते हैं। यह लेख माइक्रोवैस्कुलर टुकड़ों से त्रि-आयामी, संवहनी और कार्यात्मक थर्मोजेनिक वसा ऊतकों की पीढ़ी को सक्षम करने के लिए संस्कृति की स्थितियों को अनुकूलित करने के तरीकों का वर्णन करता है, जिसमें वसा ऊतक और संस्कृति स्थितियों से माइक्रोवस्कुलर टुकड़ों को अलग करने के लिए प्रोटोकॉल शामिल हैं। इसके अतिरिक्त, सर्वोत्तम प्रथाओं पर चर्चा की जाती है, जैसा कि इंजीनियर ऊतकों को चिह्नित करने के लिए तकनीकें हैं, और कृंतक और मानव माइक्रोवैस्कुलर टुकड़े दोनों से नमूना परिणाम प्रदान किए जाते हैं। इस दृष्टिकोण में मोटापे और चयापचय रोग के लिए उपचार की समझ और विकास के लिए उपयोग किए जाने की क्षमता है।

भूरे रंग के वसा ऊतक की कुछ प्रमुख फेनोटाइपिक रूपात्मक विशेषताएं हैं: यह बहुकोणीय / इसमें छोटे लिपिड बूंदें होती हैं, बड़ी संख्या में माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं (विवो में इसकी विशिष्ट रूप से "भूरा" उपस्थित...

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Three-Dimensional Culture of Vascularized Thermogenic Adipose Tissue from Microvascular Fragments

यहां, हम कृंतक या मानव वसा ऊतक से अलग माइक्रोवैस्कुलर टुकड़ों के उपयोग को रेखांकित करते हुए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं जो कार्यात्मक, संवहनी बेज वसा ऊतक को इंजीनियर करने के लिए एक सीधा दृष्टिकोण है।

माइक्रोवैस्कुलर टुकड़ों से संवहनी थर्मोजेनिक वसा ऊतक की त्रि-आयामी संस्कृति

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Research

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Bioengineering

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