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O objetivo deste trabalho é apresentar um procedimento passo a passo para coletar os diferentes tecidos adiposo brancos de ratos, processar as amostras de gordura e extrair o RNA.
Comparado a outros tecidos, tecido adiposo branco tem um teor consideravelmente menos RNA e proteína para aplicações a jusante, tais como a PCR em tempo real e Western Blot, desde que em sua maioria contém lipídios. Isolamento de RNA a partir de amostras de tecido adiposo é também um desafio como etapas adicionais são necessárias para evitar esses lipídios. Aqui, apresentamos um procedimento para coletar três anatomicamente diferentes brancos adiposo tecidos de ratos, para processar estas amostras e realizar o isolamento de RNA. Podemos descrever a síntese do cDNA e gene experimentos de expressão usando PCR em tempo real. O protocolo descrito por este meio permite a redução da contaminação de cabelo e sangue nas almofadas de gordura, bem como a contaminação cruzada entre diferentes almofadas de gordura durante a coleta de tecido do animal. Ele também foi otimizado para garantir adequada quantidade e qualidade do RNA extraído. Este protocolo pode ser amplamente aplicado a qualquer modelo de rato onde as amostras de tecido adiposo são necessárias para experimentos de rotina, tais como a PCR em tempo real, mas não deve ser isolada da cultura de células primárias de adipócitos.
A obesidade é uma epidemia mundial que pode levar a complicações, tais como o tipo 2 diabetes1. Modelos animais induzida por dieta obesos e geneticamente modificados são frequentemente usados para investigação em obesidade e suas complicações associadas. Tradicionalmente, o tecido adiposo branco é conhecido como um compartimento de armazenamento para o excesso de energia e é principalmente composto de lipídios enquanto marrom tecido adiposo converte energia em calor2,3. Tecido adiposo é dinâmico e irá expandir e encolher dependendo de vários fatores tais como a ingestão de alimentos e atividade física. Portanto, para determinar os fatores que contribuem para essas alterações, manipulação e coleta adequada de tecido adiposo são necessários4.
Entre os brancos os tecidos adiposos, é geralmente aceite que os depósitos de gordura subcutâneos e viscerais possuem diferentes propriedades como localização anatômica e função2,5. Por conseguinte, para evitar resultados conflitantes ou grande variabilidade, atenção deve ser tomado para evitar a contaminação cruzada entre estes depósitos de gordura diferentes quando coletando almofadas de gordura.
Além disso, existem três grandes desafios quando isolando RNA ou proteína do tecido adiposo de ratos brancos. Primeiro, coletar almofadas de gordura em ratos obesos não é uma tarefa fácil como a fronteira que separa diferentes depósitos de gordura brancos nem sempre é clara, em contraste com outros órgãos como rins e coração6. Em segundo lugar, por causa do alto teor lipídico do tecido adiposo, durante o isolamento do RNA ou proteína, uma camada de lipídios flutua no topo e impede o acesso direto à amostra. Em terceiro lugar, em vez de marrom tecido adiposo ou outros tecidos, tecido adiposo branco tem consideravelmente mais baixo conteúdo de RNA e proteína e isso é de grande preocupação quando usando ratos jovens, ratos alimentados com uma dieta normal de (N) e ratos que deverão tem baixas gordura massas (ou seja, KO modelos, tratamento com medicamentos, exercem, treinamento, etc.) 7 , 8.
Portanto, escolher o método apropriado para isolar o RNA do tecido adiposo é crítico. Métodos alternativos para extração fenol/clorofórmio são jogos comerciais. Eles normalmente são baseados em uma etapa de extração do fenol inicial, seguida de purificação de RNA em uma coluna de9. No entanto, esses kits são tipicamente mais caros e dar amostras de rendimento mais baixo, enquanto a qualidade do RNA pode ser variável mas são menos demorados. No entanto, uma das maiores vantagens para extração de solução/clorofórmio fenol descrito aqui é a possibilidade de isolar o DNA, RNA e proteína de uma única amostra10. Desde almofadas de gordura de ratos são geralmente pequenas e dar uma quantidade pequena de RNA e proteínas (especialmente em modelos do rato magra), estes protocolos maximizam os dados um pode tirar uma pequena amostra.
O objetivo deste trabalho é descrever detalhadamente um método para garantir a coleta de amostra adequada de depósitos de tecido adiposo branco três ratos, bem como a quantidade e a qualidade da isolação do RNA. RNA obtido seguindo este protocolo pode ser usado para realizar ensaios PCR em tempo real. Este protocolo não se destina para isolamento de RNA de adipócitos primários culturas.
Cuidados dos ratos usados nos procedimentos respeitadas as normas para o cuidado e o uso de animais experimentais, fixado pelo Conselho canadense para a protecção dos animais. Todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê de uso no centro de pesquisa de CHUM e cuidado do Animal de universidade.
1. necropsia e coleta de tecido adiposo de ratos masculinos
2. preparação do solo branco tecido adiposo para isolamento de RNA
Nota: Use luvas para cada etapa como pele contém RNases que pode promover a degradação de RNA e como tal, altera a qualidade da amostra e o rendimento do RNA após o isolamento.
3. o RNA isolado do tecido adiposo de chão
Atenção: Solução de fenol é prejudicial à pele. Vestir um jaleco, luvas, óculos de segurança e executar o procedimento sob uma capa de química. Um fluxograma passo a passo é mostrado na Figura 2.
4. a determinação da concentração de tecido adiposo RNA e pureza
5. transcrição reversa-(RT)
6. real-time PCR para expressão gênica em tecido adiposo
Nota: Evite expor o corante fluorescente à luz. O protocolo abaixo descreve a amplificação do gene s16 referência14. Os primers e as condições PCR devem ser modificadas de acordo com o gene de interesse.
Após o processo de necropsia, os três tecidos adiposo brancos foram coletados e ponderados de dois grupos de ratos (N e HF dieta-alimentou ratos). Como esperado, os ratos na dieta de HF tinham aumentado de peso final e ganho de peso em comparação com littermates dieta N (tabela 1). Estas observações foram acompanhadas por mais do que um aumento de 2 vezes no peso da PGF, PRF e SCF em ratos obesos em comparação com aqueles na dieta de N.
Antes de executar quaisquer experimentos com o RNA isolado, sua pureza foi avaliada como descrito na etapa 4.9. Para cada tecido adiposo branco, isolamento de RNA pela solução de fenol produzido amostras com qualidade adequada, como a relação OD260/OD280 foi em torno de 2.0, que é considerada como puro para o RNA (tabela 2). Dados PCR em tempo real mostram que a expressão de RNAm de leptina aumentou significativamente em PGF, PRF e SCF de ratos obesos em comparação com aqueles na dieta de N(Figura 4). Com efeito, as diferenças observadas na expressão de RNAm de leptina não eram devido a uma variação de s16, o gene de referência usado para normalizar os resultados, entre os dois grupos de ratos, como valores de Ct não foram alterados (Figura 4B). Assim, s16 pode ser confiável usado como um gene de referência para a expressão de RNAm de PGF, PRF e SCF quando dieta HF é um parâmetro em um protocolo de estudo.
Figura 1 . Localização anatômica do tecido adiposo branco em camundongos. Um rato masculino na dieta de N tem sido dissecado para mostrar a localização de cada depósito de tecido adiposo e glândulas adrenais. SCF (A), PGF (B), PRF (C) e glândula adrenal (D). PGF, gordura peri-gonadal; PRF, gordura peri-renal; SCF, gordura subcutânea abdominal. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2 . Carta de fluxo do protocolo isolamento do RNA usando solução de fenol. Representação esquemática das etapas necessárias para isolar o RNA do aterrado tecido adiposo branco. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3 . Avaliação da qualidade do RNA em gel de lixívia. 1 µ g de RNA isolado de gordura subcutânea (SCF) e gordura peri-gonadal (PGF) é separado em um gel de agarose a 1% lixívia por eletroforese. 28s e 18s rRNA são visualizados por UV-transiluminação. Em gel é RNA isolado do SCF e PGF de um rato alimentado uma dieta normal. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 4 . Efeito da dieta de HF na expressão de RNAm de leptina e s16 no tecido adiposo branco. Leptina (A) e s16 (B) a expressão de RNAm. Dados de leptina são normalizados para os níveis do mRNA s16 enquanto dados para s16 são mostrados como valor de Ct e ambos são apresentados como média ± SE com n = por grupo de 12-13. * p < 0.05 comparado a dieta N. N, normal; HF, alto teor de gordura; PGF, gordura peri-gonadal; PRF, gordura peri-renal; SCF, gordura subcutânea abdominal. Esta figura foi modificada de Tan, p. et al, obesidade (2014) 22, 2201-2209. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Dieta N | Dieta de HF | |
Peso corporal final (g) | 37,5 ± 1.3 | 46.7 ± 1.7* |
Ganho de peso (g) | 6,6 ± 0,7 | 16,7 ± 1.0* |
PGF (g) | 1.08 ± 0,17 | 2.19 ± 0.15* |
PRF (g) | 0,79 ± 0,15 | 1,71 ± 0.06 |
SCF (g) | 1,62 ± 0.35 | 3,55 ± 0.20* |
Tabela 1. Efeito da dieta de HF em pesos de tecido adiposo do corpo e branco. Valores são expressos como média ± SE com n = 14-15 por grupo. * p < 0.05 comparado a dieta N. N, normal; HF, alto teor de gordura; PGF, gordura peri-gonadal; PRF, gordura peri-renal; SCF, gordura subcutânea abdominal. Esta figura foi modificada de Tan, p. et al, obesidade (2014) 22, 2201-2209.
Amostras | Relação OD260/OD280 |
PGF 1 | 2,04 |
PGF 2 | 2,04 |
PGF 3 | 2.02 |
PRF 1 | 1.95 |
PRF 2 | 2.08 |
PRF 3 | 2.08 |
SCF 1 | 2,04 |
SCF 2 | 2.02 |
SCF 3 | 2.06 |
Tabela 2. Pureza de RNA após isolamento branco tecido adiposo. n = 3 por tecido adiposo. PGF, gordura peri-gonadal; PRF, gordura peri-renal; SCF, gordura subcutânea abdominal.
Seguir HF-dieta alimentar, ratos obesos foram encontrados para ter aumentado o corpo e os pesos de tecido adiposo branco em comparação com ratos alimentados com uma dieta de N. RNA extraído usando solução de fenol rendeu amostras com boa pureza. Leptina é uma adipokine primeiramente produzido pelo tecido adiposo e é conhecida por correlacionar-se positivamente com a massa gorda16. Como esperado, a expressão de RNAm de leptina aumentou em ratos obesos em concomitância com sua massa gorda.
Este método tem várias etapas críticas. O importante é contaminação de um depósito de tecido adiposo branco com outro como é conhecido que depósitos diferentes de tecido adiposo têm funções diferentes,2,5. Contaminação pode trazer resultados enganosos em aplicações a jusante. Além disso, como a gordura tende a secar uma vez em contacto com o ar, coletando o tecido adiposo branco em um ritmo regular e consistente entre ratos recomenda-se o peso precisa ser tomada. Caso contrário, o peso total de uma almofada de gordura pode estar incorreto. A fim de obter RNA de boa qualidade e rendimento, seguindo o recentemente publicado MIQE diretrizes é um trunfo definitivo17. Em particular, fazendo pó muito fino de amostra durante a moagem pode ajudar a maximizar o rendimento. Isso maximiza o contato entre a solução de pó e fenol de tecido durante o isolamento de RNA. Por último mas não menos importante é o isolamento da camada contendo RNA durante o isolamento de RNA (etapa 3.12). Como a gordura é menos densa que a água, ele está posicionado na parte superior da fase de interesse. Minimizar o reporte de gordura é necessário para reduzir a interferência com aplicações a jusante.
Uma limitação deste método é a habilidade necessária para executar várias etapas do procedimento, bem como a necessidade de trabalhar com reagentes prejudiciais durante o isolamento de RNA. Além disso, todo o processo é trabalhoso.
Não há muitas alternativas ao método de coleta de tecido adiposo e amostra transformação antes do isolamento do RNA, além de pequenos detalhes que normalmente são ajustados por cada usuário. No caso de isolamento de RNA, muitas opções estão disponíveis, tais como a extração fenol/clorofórmio ou kits de isolamento de RNA. Há vantagens e desvantagens de cada opção e cabe ao usuário selecionar o melhor método baseado em aplicações a jusante. Extração fenol/clorofórmio é menos cara, mas requer o uso de reagentes prejudiciais e é trabalhosa. Kits de isolamento de RNA são geralmente mais caros, mas o procedimento é mais rápido e normalmente produz amostras com boa qualidade e pureza. É importante considerar o rendimento e a pureza do RNA, porque o material é limitado em branco tecido adiposo que é composto principalmente de gordura. A principal vantagem em usar a solução de fenol para isolamento (extração fenol/clorofórmio) é a possibilidade de isolar o DNA, RNA e proteína de uma única amostra18. Este é o custo - e tempo-eficaz que reduz o número de ratos exigidas para a obtenção de material suficiente. Como mencionado anteriormente, massa gorda é limitada em alguns modelos do rato. Para estes ratos, dividindo o tecido adiposo de terra em três partes para obter separadamente o RNA, DNA e proteína não é recomendado pois isso pode levar à material insuficiente para aplicações a jusante. Para contornar esse problema, também é possível juntar semelhante depósito de tecido adiposo de vários ratos com base em critérios definidos pelo usuário, que leva a um aumento do número de animais necessários.
Os autores não têm nada para divulgar.
Este trabalho foi apoiado pelo Canadá de Diabetes.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1 mL seringes | |||
1X TE solution (10 mM Tris-HCl and 1 mM EDTA•Na2. pH 8.0) | |||
22 G needles | |||
26 G needles | |||
75% Ethanol | |||
Block heater (dry bath) | |||
Chloroform | Sigma | C2432-500mL | |
dATP | Thermo scientific | R0141 | |
dCTP | Thermo scientific | R0151 | |
dGTP | Thermo scientific | R0161 | |
DNase I (1 U/µl) | Thermo scientific | EN0521 | |
dTTP | Thermo scientific | R0171 | |
Faststart Universal SYBR green Master (Rox) | Roche | 4913922001 | |
Faststart universal SYBR green master (Rox) fluorescent dye | Roche | 4913914001 | |
Filtered tips | |||
Forceps | Instrumentarium | HB275 | |
Gauze | |||
Hammer | |||
High fat rodent diet | Bio-Serv, Frenchtown, NJ | F3282 | |
Isopropanol | Laboratoire MAT | IH-0101 | |
Leptin forward PCR primer (5’-GGGCTTCACCCCATTCTGA-3’) 10 uM | |||
Leptin reverse PCR primer (5’-GGCTATCTGCAGCACATTTTG-3’) 10 uM | |||
Liquid nitrogen | |||
Maxima Reverse Transcriptase (enzyme and 5x buffer) | Thermo scientific | EP0742 | |
Nanopure water (referred as ultrapure water) | |||
Nitrile examination gloves | |||
Nitrile gloves | |||
Normal rodent diet | Harlan Laboratories, Madison, WI | Harlan 2018 | |
P1000 pipetman | |||
P2 pipetman | |||
P20 pipetman | |||
P200 pipetman | |||
Phenol solution (TRIzol) | Ambion Life Technologies | 15598018 | |
Pre-identified aluminium foil | |||
Quartz spectrophotometer cuvette | |||
Rack for PCR tube strips | |||
Racks for RT-PCR tube strips | |||
Random hexamers | Invitrogen | 58875 | |
Real-time PCR Rotor Gene system | Corbett research | RG-3000 Rotor-Gene thermal cycler | |
Refrigerated bench-top centrifuge | |||
RiboLock RNase Inhibitor | Thermo scientific | EO0381 | |
RNase-free 1.5 mL eppendorf tubes | |||
RNase-free 1.5 mL screw cap tubes | |||
RNase-free PCR tube strips (0.2 mL) and caps | |||
RNase-free water | Hyclone | SH30538.02 | |
RT-PCR machine | Qiagen | Rotor-Gene Corbett 3000 | |
RT-PCR tube strips (0.1 mL) and caps | |||
S16 forward PCR primer (5’-ATCTCAAAGGCCCTGGTAGC-3’) 10 uM | |||
S16 reverse PCR primer (5’ ACAAAGGTAAACCCCGATCG-3’) 10 uM | |||
Spectrophotometer | Biochrom | Ultrospec 3100 pro | |
Stainless steel mortar and pestle | |||
Surgical pads | Home made a foam board wrapped in a disposable absorbent underpad | ||
Surgical scissors | Intrumentarium | 130.450.11 | |
Thermal cycler | |||
Thermal cycler | Biometra | Thermocycler | |
Vortex mixer | |||
Weighing spatula |
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