Выделение преадипоцитов из эмбрионов цыплят-бройлеров

Ожирение является глобальной угрозой для здоровья как взрослых, так и детей. Дети с избыточным весом или ожирением примерно в пять раз чаще страдают ожирением во взрослом возрасте, что подвергает их значительно повышенному риску сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и многих других сопутствующих заболеваний. Около 13,4% американских детей в возрасте 2-5 лет имеют ожирение¹, что свидетельствует о том, что тенденция накапливать избыток жира в организме может быть приведена в движение очень рано в жизни. По самым разным причинам накопление избыточной жировой ткани является проблемой для цыплят-бройлеров (мясного типа). Современные бройлеры невероятно эффективны, но все же накапливают больше липидов, чем физиологически необходимо ^2,3. Эта тенденция начинается вскоре после вылупления и эффективно растрачивает корм, самый дорогой производственный компонент, выделяя его вдали от роста мышц. Поэтому как для детей, так и для цыплят-бройлеров, хотя и по самым разным причинам, необходимо понимать факторы, влияющие на развитие жировой ткани, и определять способы ограничения жирового расширения в раннем возрасте.

Адипоциты образуются из преадипоцитов, стволовых клеток, полученных из жировой ткани, которые подвергаются дифференцировке для развития зрелых, накапливающих липиды жировых клеток. Соответственно, преадипоциты in vitro являются ценной экспериментальной моделью для исследований ожирения. Эти клетки, выделенные из стромальной сосудистой фракции жировых депо, могут обеспечить фундаментальное понимание молекулярных путей, контролирующих дифференцировку и метаболизм адипоцитов ^4,5. Эмбрионы цыплят являются благоприятной экспериментальной моделью в исследованиях развития, потому что культивирование яиц по желаемому графику облегчает экспериментальные манипуляции, поскольку позволяет получить эмбрионы без жертв матери для наблюдения за серией стадий развития эмбрионов. Кроме того, для получения эмбрионов по сравнению с более крупными моделями животных не требуются сложные хирургические процедуры и длительные периоды времени. Поэтому эмбрион цыпленка представляет возможность получения преадипоцитов с самых ранних стадий развития жировой ткани. Подкожная жировая клетчатка становится видимой у птенца около эмбрионального дня 12 (Е12) в виде четко очерченного депо, расположенного вокруг бедра. Это депо обогащено высокопролиферативными преадипоцитами, которые активно подвергаются дифференцировке под сигналами развития с образованием зрелых адипоцитов ^6,7. Процесс адипогенной дифференциации сопоставим между курами и человеком. Поэтому преадипоциты, выделенные из эмбрионов цыплят, могут быть использованы в качестве модели двойного назначения для исследований, имеющих отношение к людям и домашней птице. Однако выход преадипоцитов снижается со старением, поскольку клетки вырастают в зрелые адипоциты⁵.

Настоящий протокол оптимизирует выделение преадипоцитов из жировой ткани на стадии (E16-E18), на которой адипогенная дифференцировка и гипертрофия адипоцитов находятся на пике у эмбрионов цыплят бройлеров⁸. Эта процедура может оценить влияние факторов, которым развивается эмбрион в ово, таких как диета курицы, на развитие адипоцитов и адипогенный потенциал ex vivo. Он также может проверить влияние различных манипуляций (например, гипоксии, питательных добавок, фармакологических агонистов и антагонистов) на адипогенез или различные «омы» (например, транскриптом, метаболом, метилом) предшественников адипоцитов. Как представление самой ранней стадии образования жиров, клетки, полученные с использованием этого протокола, являются ценными моделями для исследований, относящихся к домашней птице и человеку.