単細胞ゲノムアプリケーションのための脂肪組織核の分離

研究は、茶色の脂肪組織(BAT)がエネルギーを消散する顕著な能力を有することを示している。げっ歯類とヒトの両方に、ベージュの藍胞と古典的な褐色のアディポサイトの両方に、明確な発達特徴を持つ熱原性のアディポサイトの2種類が存在する。古典的な褐色脂肪細胞は主に肩間BATデポに位置するが、ベージュ脂肪細胞は、慢性低温暴露のような特定の生理学的手がかりに応答して白い脂肪組織(WAT)に散発的に出現する、「褐変」または「ベイジング」と呼ばれるプロセスである。高度なイメージングを使用することにより、成人の人間がUCP1⁺ BATの実質的な拠点を持つことは明らかになっています, 特に上陸領域^1,,22,3,,4.成人ヒトBATの量は、脂肪性と逆に相関し、慢性低温暴露^{55、6または6}β3アドレナリン受容体アゴニスト⁷などの外部手がかりによって増加させることができる。BAT媒介エネルギー支出は、肥満と闘うための実行可能なアプローチを提供するかもしれない。

最近まで、熱原性のアディポサイトは均質な集団と考えられてきました。しかし、研究は、発達起源、基質の使用法、およびトランスクリプトーム^88、9、109において明確である複数のサブタイプまたは亜集団の存在^を10明らかにした。例えば、熱発生のためにグルコースを優先的に使用するベージュアディポサイトの一種である、g-ベージュアディポサイトは、最近¹⁰記載された。褐色およびベージュ脂肪組織における細胞タイプの不完全な理解と特定のマーカーの欠如は、その生物学的機能を研究するための重要な障壁を構成する。

細胞の亜集団を単離するための伝統的な方法は、少数の既知のマーカー遺伝子の発現に基づいています。単細胞ゲノミクスの最近の進歩により、単一細胞の全球遺伝子発現データを使用して、組織中の亜集団数の公平な推定値を提供することが可能です。このプロトコルの最終的な目標は、単一細胞の分解能で様々な発熱刺激の下ですべての脂肪組織サブタイプを決定することです。他の組織や細胞の種類とは対照的に、脂肪組織の細胞サブタイプを決定することは、脂質で満たされた脂肪細胞の脆弱性のために困難です。本論文では、下流の適用からsnRNAシーケンシングに対して、脂肪組織から単一核を分離するための堅牢なプロトコルを紹介する。重要なことに、よく一致した単核RNAシーケンシング(snRNA-seq)と単一細胞RNAシーケンシング(scRNA-seq)データセットを比較する最近の文献は、snRNA-seqが細胞型検出におけるscRNA-seqに匹敵し、脳¹¹のような複雑な組織の細胞カバレッジにおいて優れていることが明らかになった。このプロトコルは、Rosenららによって脂肪組織に最適化された密度勾配遠心分離^法をMoFlo XDP高速ソーターと核「クリーンアップ」ステップと組み合わせたものです。代表的な結果に見られるように、マウスの肩間ブラウン脂肪組織から7,500個の単一核の分析は、一見均質な褐色脂肪細胞内の複数の細胞タイプを同定した。全体として、この単純で堅牢なプロトコルは、脂肪細胞および脂肪居住細胞の組織レベルの組織化、サブタイプ特異的マーカー遺伝子の同定、および脂肪選択的ノックアウト/トランスジェニックマウスの開発表現型を研究するために適用することができる。