Proliferation and differentiation in primary cultures of stromal‐vascular cells and of pre‐adipocytes from Large White and Piétrain pigs1
Authors: Müller E. , Kalbitz S. 
Published: March 2011

A comparison was made between the effects of 3.5% porcine serum and serum‐free hormone‐supplemented media (5 nM insulin‐like growth factor 1 (IGF‐1), 5 ng/ml insulin, 2 nM triiodothyronime (T3), 5 ng/ml insulin + 2 nM T3) on proliferation, differentiation, and lipolysis in a primary culture of stromal‐vascular cells and of pre‐adipocytes from subcutaneous adipose tissue of newborn Large White and Piétrain pigs. The effects on cell proliferation were measured by 3H‐thymidine incorporation into stromal‐vascular cells and pre‐adipocytes and by soluble‐protein content. Proliferation in serum‐containing culture was much higher in both breeds. Large White pigs had a higher capacity for cell growth in medium supplemented with 3.5% porcine serum compared with Piétrain pigs.

Parameters of cell differentiation were represented by the specific activities of α‐glycerol‐3‐phosphate dehydrogenase, malic enzyme, and ATP‐citrate lyase. Adipose conversion in serum‐containing culture was lower in both breeds. Large White and Piétrain pigs had similar lipogenic capacities under serum‐containing or serum‐free conditions.

Apart from the specific activity of α‐glycerol‐3‐phosphate dehydrogenase, no significant effects of the tested growth factors could be found. In serum‐containing culture, the specific activity of an α‐glycerol‐3‐phosphate dehydrogenase was lower for control, IGF‐1, and T3 treatments in both breeds. Insulin and insulin + T3 treatment in serum‐supplemented medium led to the same enzyme activity as the values in serum‐free medium.

Another criterion for differentiation is lipolysis, which is measured by cellular‐, basal‐or hormonal‐induced glycerol release into the medium. Piétrain pigs compared with Large White pigs showed a higher basal glycerol release in culture supplemented with 3.5% porcine serum, but the same basal glycerol release in serum‐free culture. Adrenaline‐induced glycerol release was higher under serum‐free conditions for both breeds.

Proliferation und Differenzierung von stromavaskulären Zellen und Präadipozyten in Primärkultur bei Large White und Piétrain Schweinen

In vorliegender Untersuchung wurde der Einfluß von IGF‐1 (5 nM), Insulin (5 ng/ml), T3 (2 nM) und Insulin + T3 (5 ng/ml + 2 nM) in serumfreier und serumhaltiger (3.5% Schweineserum) Kultur auf das Wachstum und die Differenzierung von Präadipozyten und stromavaskulären Zellen aus dem subkutanen Rückenspeck neugeborener Schweine der Rassen Large White und Piétrain analysiert.

Auswirkungen auf die Zellvermehrung wurden anhand der Menge an eingebautem (3H)‐Thymidin in Präadipozyten und stromavaskuläre Zellen und mittels des löslichen Proteingehalts gemessen. In serumhaltiger Kultur war das Zellwachstum bei beiden Rassen erhöht. Im Vergleich zu Piétrain Schweinen weisen Large White Tiere eine höhere Wachstumskapazität ihrer Zellen auf, wenn diese im Medium mit 3,5% Schweineserum kultiviert werden.

Als Parameter der Zelldifferenzierung wurden die spezifischen Aktivitäten der α‐Glycero‐3‐Phosphat‐Dehydrogenase, des Malat‐Enzyms und der ATP‐Citrat‐Lyase untersucht. Die Konversion in Richtung Fettzelle ist bei beiden Rassen in serumhaltiger Kultur erniedrigt. Large White und Piétrain Tiere besitzen sowohl in serumhaltiger als auch in serumfreier Kultur ähnliche lipogene Kapazitäten.

Mit Ausnahme der Aktivität der α‐Glycero‐3‐Phosphat‐Dehydrogenase konnten keine signifikanten Effekte der untersuchten Wachstumsfaktoren festgestellt werden. Bei beiden Rassen war die Enzymaktivität bei der Kontrolle, bei IGF‐Zugabe und T3‐Behandlung in serumhaltiger Kultur niedriger im Vergleich zur serumfreien Zellkultivierung. Insulin und Insulin + T3‐Behandlung ergab keine unter‐schiedlichen Werte für die α‐Glycero‐3‐Phosphat‐Dehydrogenase bei serumhaltiger oder serumfreier Kultur.

Die Lipolyse, rait den Parametern basale und adrenalininduzierte Glycerolfreisetzung, ist ein weiteres Kriterium für die Zelldifferenzierung. Bei Kultivierung mit 3,5% Schweineserum weisen Zellen der Piétrain‐Tiere eine höhere basale Glycerolfreisetzung auf, während bei serumfreier Kultivierung kein Rassenunterschied festzustellen ist. Die adrenalininduzierte Glycerolfreisetzung ist bei beiden Rassen unter serumfreien Bedingungen höher als in serumhaltiger Kultur.