2 通过Lgals3和CD36基因分离出ARC细胞亚群及验证其成脂分化功能降低
为了从SVF中分离和鉴定ARC,研究人员鉴定了两种ARC中高表达的细胞表面蛋白Lgals3和CD36作为分子标记基因(Fig 2B)。研究人员首先利用CD45、CD31和Ter119将iWAT的SVF分为Lin+和Lin-亚群。在Lin-细胞中,研究人员定义Lgals3+ CD36+细胞为ARCs。[小编注:与作者之前发现ARC的策略不同,作者从所有的SVF中发现了ARC,并进一步证明不是免疫细胞(CD45+CD31+),所以后面作者的策略是去掉免疫细胞(CD45+CD31+),再进一步利用表面marker进行流式分选鉴定出ARC]。流式细胞分析表明Lgals3+ CD36+细胞大约占Lin-亚群的33%,这与scRNA-seq数据而估算的细胞比例类似(Fig 2C)。
为了探究SAT在衰老中相关的变化,研究人员使用Fabp4对Lin-亚群的脂肪细胞进行分类。与预期结果一致,48周龄小鼠的SAT中早期脂肪细胞的百分比(3%)显著低于10周龄小鼠(10%)。72周龄小鼠的脂肪细胞百分比进一步下降(0.8%)(Fig2A)。作者也比较了年轻(20周龄)和老年(72周龄)小鼠的SAT重量。结果显示,老年小鼠的SAT质量下降了约50%,而VAT质量和总体重随着衰老而增加(Fig S2A)。这些结果说明衰老过程中,新形成的皮下脂肪细胞减少导致小鼠衰老过程中SAT减少。
接下来,研究人员为了探究ARC的特性,通过qRT-PCR检测了FACS分离的ARC的基因表达。结果显示Lgal3和CD36的水平比Lin-细胞高出约5倍,同时ARC也高表达脂肪祖细胞 (adipose progenitor)标记物,如CD34、Pdgfrα和Pref-1。与Lin+亚群相比,ARC不表达泛免疫标记物CD45或内皮细胞标记物CD31(Fig 2D)。作者进一步检测发现,免疫相关基因,如Jchain、Ptafr、Adgre1(F4/80)的表达水平分别提高了5倍、60倍和40倍;而成脂分化标志基因,如Loxl2和C/ebpβ的表达下降。
之前的研究表明TGF-β1可以抑制APCs和前脂肪细胞(preadipocytes)的分化,而ARCs中TGF-β1的表达量增加了5倍,同时趋化因子的表达量显著增加,如Ccl5、Ccl6和Ccl9,分别增加了6倍、35倍和40倍(Fig 2E)。ARCs高表达调节淋巴细胞分化的转录因子,如Bax、Mafb、和Pu.1,也分别增加4倍,6倍和80倍(Fig 2F)。
为了验证ARC是否是一个不同的细胞亚群,研究人员将FACS分选后的ARC与APC和CD142-High-APC进行了比较。通过qRT-PCR,研究人员发现在ARC中,ARC特异性高表达Pu.1、Ccl6和TGF-β,这些基因的表达水平显著高于APC或CD142-High-APC(Fig S2E)。整体基因表达谱结果说明ARCs表现促炎特征,并且抑制成脂基因的表达。
下一步,研究人员检测了ARCs细胞亚群的体外分化能力。FACS分选以后,他们进行ARCs培养,发现细胞并不能贴壁生长。进一步qRT-PCR分析显示,与CD38分选后的前脂肪细胞(preadipocytes)相比,细胞粘附因子,如Col5a2、Col14a1、Col1a1、Col1a2和Col3a1的表达量显著降低,而转录因子Fli1(可以抑制成纤维细胞胶原合成)的表达升高大约3倍(Fig 2G)。