Summary

脂肪組織の免疫細胞の単離

Published: May 22, 2013
doi:

Summary

脂肪組織(AT)が激しい免疫細胞の活性化および相互作用の部位である。免疫系のほぼ全ての細胞は、ATに存在し、それらの比は肥満によって変更される。免疫細胞集団ATの適切な分離、定量化、および特性はimmunometabolic病気で自分の役割を理解するために重要である。

Abstract

肥満の齧歯類およびヒトの脂肪組織の増加マクロファージ浸潤(AT)の発見は、局所および全身インスリン抵抗性免疫細胞の寄与の関心の増大につながっている。リーンと肥満のさまざまな免疫細胞集団の単離と定量AT今immunometabolismの研究室で一般的に利用技術です。まだ細心の注意を得られたデータは、信頼性と解釈可能であるように間質血管細胞の分離やフローサイトメトリー分析の両方に注意しなければならない。このビデオでは、ダイジェストをミンチし、免疫細胞に富む間質血管の一部を分離する方法を示します。その後、我々は、抗体ラベルマクロファージとTリンパ球と方法、フローサイトメトリー実験でそれらに適切にゲートにする方法を示しています。低脂肪で育てリーン及び高脂肪給餌肥満マウスからの代表的フローサイトメトリープロットが設けられている。この分析の重要な要素は、何の抗体を使用することであるマクロファージで自然自家蛍光であるチャンネルだけでなく、適切な補償コントロールの使用で蛍光を発するではない。

Introduction

歴史的には、脂肪組織(AT)は、エネルギーバランスに応じて伸縮する脂質貯蔵、不活性器官として見てきた。我々は今、ATが積極的に直接摂食行動と全身のグルコース恒常性に影響を与えるホルモンの数を分泌する動的な内分泌器官を表していることを理解しています。また、過去十年間の間質血管画分(SVF)と同様に、ATホメオスタシスへの貢献ATに存在する免疫細胞の多数の人口の増加感謝があった。

差動遠心し脂肪細胞とコラゲナーゼダイジェストを使用してSVF AT分離する能力は、最初1964年1 Rodbellによって記述されていた。コラゲナーゼIIは、ほとんどの場合、脂肪細胞のインスリン受容体1のメンテナンスのため、脂肪細胞とSVF分離のために使用される。 ATの早い段階で、酵素分画は主に脂肪を研究するために採用されました代謝をcyteと脂肪前駆細胞を分離する。最近になって、フローサイトメーターの普及状況と市販のフルオロフォア標識抗体の増え続けると組み合わせこの技術は、免疫細胞ATの特徴付けを容易にしている。

AT炎症における免疫細胞の存在は以前に2に記載されていたが、ワイズバーグによる精液の論文。とXu 。 2003年に出版さは、炎症性サイトカインを分泌し、AT-特定および全身インスリン抵抗3,4と相関肥満におけるマクロファージ(ATMの)、ATの蓄積を文書化することが最初でした。これらの観察結果は、調査の新たな分野の基礎は最近、 "immunometabolism、" 5造語を務め、樹状細胞6、肥満細胞7、T細胞8を含む様々な免疫細胞集団を、関与研究によってフォローアップされています10、Bセル11、NKT細胞12、好酸球13、および肥満関連したインスリン抵抗性の発達中の好中球14,15。

この記事の目的は、SVF ATの細胞を単離するATMなどの特性を、フローサイトメトリーを介してT細胞ATするために使用されるコラゲナーゼ消化技術の詳細な説明を提供することである。このプロトコルは、ATマウスに最適化されていますが、視聴者は16で、人間のために、この手法の最適化に関する広範な詳細を提供する優れた記事を読んでから利益を得ることができる。この記事の対象読者は、限られた経験を持つ研究者でマウスを操作すると、フローサイトメトリーを実行を含む。時間とリソースを持つ細胞の収量と生存能力のバランスをとるためのいくつかの実用的な考慮事項は、免疫細胞集団AT特徴付けるためだけでなく、最適なフローサイトメトリーコントロールとして提示される。我々のプロトコルに加えて、読者は言及せている適切なコントロールと補償17を含むように、フローサイトメトリーの技術的な側面のいくつかの優れた議論のためのBasuさんによる最近のJoveの記事へ ED。

Protocol

1。試薬および消耗品前にこの実験プロトコルを開始するには、次の試薬を準備します。 70%エタノール 1X PBS 1X DPBSは(CaおよびMgを含まない)0.5%BSAを補っ FACSバッファー:1X DPBS(CaおよびMgを含まない)、2mMのEDTA、および1%FCS ACK緩衝液:150mMのNH 4 Clを、10mMのKHCO 3、および水中0.1 mMの硫酸ナトリウムEDTA </…

Representative Results

差動遠心分離し、ATのコラゲナーゼ消化は、低脂肪(脂肪から10%キロカロリー)または高脂肪(脂肪から60%キロカロリー)食(LFDとHFDを与えた雄のC57BL/6Jマウスの精巣上体脂肪パッドからSVFを分離するために使用されました、それぞれ)16週間。 SVFの細胞は、その後、FACS解析により、生のATM( 図1)およびT細胞( 図2)AT割合を定量化するためにフルオロフォア標?…

Discussion

肥満の代謝結果における免疫系の役割への関心の高まりは、ATの免疫細胞を特徴付けるためにフローサイトメトリーの普及につながっている。正確なプロトコルは、独自の経験や利用可能な装置に基づいて研究室の間で異なりますが、重要なステップは、コラゲナーゼ消化、差遠心分離し、細胞表面抗原のラベルが含まれています。本記事の目的は、ATおよび/またはフローサイトメトリーを?…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

JSOはNIHルースL.キルシュNRSA(F32 DK091040)によってサポートされて、AKは米国糖尿病協会(7-10-MI-05)からのポストドクトラルフェローシップによってサポートされており、AHHは、米国心臓協会設立研究者賞によってサポートされています(12EIA8270000)。フローサイトメトリー実験は、リソース共有VMCフローサイトメトリーで行った。 VMCフローサイトメトリーの共有リソースがバンダービルト消化器病研究センター(DK058404)によってサポートされています。

Materials

Name Company Catalog #
DPBS (no Ca or Mg) 10 x 500 ml Life Technologies 14190-250
DAPI Life Technologies D3571
BSA Sigma A2153-100G
collagenase Sigma C6885-5G
propidium iodide solution Sigma P4864-10 ml
stable stack 20 microliter Rainin SS-L10
20 microliter filter tips Rainin SRL10F
stable stack 250 microliter tips Rainin SS-L250
1000 microliter tips Rainin GPS-L1000
1000 microliter filter tips Rainin GP-L1000F
250 microliter Filter Tips Rainin SR-L200F
FC Block BD Biosciences 553142
fisher 100mn strainers Fisherbrand 22-363-549
medium weigh dish Fisherbrand 02-202B
aluminum foil Fisherbrand 1213100
mincing scissors Fisherbrand 089531B
Vortex Fisherbrand 2215365
50 ml conical tubes BD Falcon 14-959-49A
filter top FACS tubes BD Falcon 352235
10 ml pipette case 200 BD Falcon 1367520
round bottom tubes BD Falcon 352058
5 ml syringe BD Falcon 309646
V Bottom Plates Costar 07-200-107
transfer bulb pipette Thermo Scientific 13-711-22
Shaker Thermo Scientific 11 676 071
Adhesive mat Thermo Scientific 1368750
Cell Culture Centrifuge Sorvall 75253839
Adapters Sorvall 75003723
Rat anti-mouse CD16/CD32 BD Biosciences 553142 Concentration: 0.5 – 1 μg/ 106 cells
Rat anti-mouse F4/80 eBioscience 17-4801 Fluorophore conjugate: APC
Concentration: 0.2 μg/ 106 cells
Isotype control catalog number: 17-4321
Rat anti-mouse CD11b eBioscience 11-0112 Fluorophore conjugate: FITC
Concentration: 0.5 μg/ 106 cells
Isotype control catalog number: 11/1/4031
Armenian Hamster anti-mouse CD11c eBioscience 12-0114 Fluorophore conjugate: PE
Concentration: 0.8 μg/ 106 cells
Isotype control catalog number: Dec-88
Goat anti-mouse MGL1/2 R&D Systems FAB4297P Fluorophore conjugate: PE
Concentration: 0.1 μg/ 106 cells
Isotype control catalog number: IC108P
Goat anti-mouse CD206 R&D Systems FAB2535P Fluorophore conjugate: PE
Concentration: 0.1 μg/ 106 cells
Isotype control catalog number: IC108P
Rat anti-mouse CCR2 R&D Systems FAB5538P Fluorophore conjugate: PE
Concentration: 0.1 μg/ 106 cells
Isotype control catalog number: IC013P
Armenian Hamster anti-mouse TCRβ BD Biosciences 553174 Fluorophore conjugate: APC
Concentration: 0.2 μg/ 106 cells
Isotype control catalog number: 553956
Rat anti-mouse CD8a BD Biosciences 552877 Fluorophore conjugate: PE-Cy7
Concentration: 0.8 μg/ 106 cells
Isotype control catalog number: 552784
Rat anti-mouse CD4 BD Biosciences 557956 Fluorophore conjugate: Alexa Fluor 700
Concentration: 0.2 μg/ 106 cells
Isotype control catalog number: 557963

Table 1. List of Materials and Reagents.

Referenzen

  1. Rodbell, M. Metabolism of Isolated Fat Cells. I. Effects of Hormones on Glucose Metabolism and Lipolysis. The Journal of Biological Chemistry. 239, 375-380 (1964).
  2. Danse, L. H., Verschuren, P. M. Fish oil-induced yellow fat disease in rats. III. Lipolysis in affected adipose tissue. Veterinary Pathology. 15, 544-548 (1978).
  3. Weisberg, S. P., et al. Obesity is associated with macrophage accumulation in adipose tissue. The Journal of Clinical Investigation. 112, 1796-1808 (2003).
  4. Xu, H., et al. Chronic inflammation in fat plays a crucial role in the development of obesity-related insulin resistance. The Journal of Clinical Investigation. 112, 1821-1830 (2003).
  5. Mathis, D., Shoelson, S. E. Immunometabolism: an emerging frontier. Nature Reviews. Immunology. 11, 81 (2011).
  6. Stefanovic-Racic, M., et al. Dendritic cells promote macrophage infiltration and comprise a substantial proportion of obesity-associated increases in CD11c+ cells in adipose tissue and liver. Diabetes. 61, 2330-2339 (2012).
  7. Liu, J., et al. Genetic deficiency and pharmacological stabilization of mast cells reduce diet-induced obesity and diabetes in mice. Nature Medicine. 15, 940-945 (2009).
  8. Feuerer, M., et al. Lean, but not obese, fat is enriched for a unique population of regulatory T cells that affect metabolic parameters. Nature Medicine. 15, 930-939 (2009).
  9. Nishimura, S., et al. CD8+ effector T cells contribute to macrophage recruitment and adipose tissue inflammation in obesity. Nature Medicine. 15, 914-920 (2009).
  10. Winer, S., et al. Normalization of obesity-associated insulin resistance through immunotherapy. Nature Medicine. 15, 921-929 (2009).
  11. Winer, D. A., et al. B cells promote insulin resistance through modulation of T cells and production of pathogenic IgG antibodies. Nature Medicine. 17, 610-617 (2011).
  12. Wu, L., et al. Activation of invariant natural killer T cells by lipid excess promotes tissue inflammation, insulin resistance, and hepatic steatosis in obese mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109. , 1143-1152 (2012).
  13. Wu, D., et al. Eosinophils sustain adipose alternatively activated macrophages associated with glucose homeostasis. Science. 332, 243-247 (2011).
  14. Elgazar-Carmon, V., Rudich, A., Hadad, N., Levy, R. Neutrophils transiently infiltrate intra-abdominal fat early in the course of high-fat feeding. Journal of Lipid Research. 49, 1894-1903 (2008).
  15. Talukdar, S., et al. Neutrophils mediate insulin resistance in mice fed a high-fat diet through secreted elastase. Nature Medicine. 18, 1407-1412 (2012).
  16. Hagman, D. K., et al. Characterizing and quantifying leukocyte populations in human adipose tissue: impact of enzymatic tissue processing. Journal of Immunological Methods. 386, 50-59 (2012).
  17. Basu, S., Campbell, H. M., Dittel, B. N., Ray, A. Purification of specific cell population by fluorescence activated cell sorting (FACS). J. Vis. Exp. (41), e1546 (2010).
  18. Kotecha, N., Krutzik, P. O., Irish, J. M. Web-based analysis and publication of flow cytometry experiments. Current Protocols in Cytometry. Chapter 10, Unit 10 (2010).
  19. Cho, C. H., et al. Angiogenic role of LYVE-1-positive macrophages in adipose tissue. Circulation Research. 100, e47-e57 (2007).
  20. Roederer, M. Spectral compensation for flow cytometry: visualization artifacts, limitations, and caveats. Cytometry. 45, 194-205 (2001).

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Diesen Artikel zitieren
Orr, J. S., Kennedy, A. J., Hasty, A. H. Isolation of Adipose Tissue Immune Cells. J. Vis. Exp. (75), e50707, doi:10.3791/50707 (2013).

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