Although adipose tissue is one of the most abundant tissues of the human body, its reconstruction remains a competitive challenge. The conventional in vitro two or three-dimensional (2D or 3D) models of mature adipocytes unfortunately lead to their quick dedifferentiation after one week, and complete differentiation of adipose derived stem cells (ADSC) usually requires more than one month. In this context, we developed biomimetic 3D adipose tissues with high density collagen by mixing type I collagen microfibers with primary mouse mature adipocytes or human ADSC in transwells. These 3D-tissues ensured a better long-term maintained phenotype of unilocular mature adipocytes, compared to 2D, with a viability of 96 ± 2% at day 14 and a good perilipin immunostaining, - the protein necessary for stabilizing the fat vesicles. For comparison, in 2D culture, mature adipocytes released their fat until splitting their single adipose vesicle into several ones with significantly 4 times smaller size. Concerning ADSC, the adipogenic genes expression in 3D-tissues was found at least doubled throughout the differentiation (over 8 times higher for GLUT4 at day 21), along with it, almost 4 times larger fat vesicles were observed (10 ± 4 µm at day 14). Perilipin immunostaining and leptin secretion, the satiety protein, attested the significantly doubled better functionality of ADSC in 3D adipose tissues. These obtained long-term maintained phenotype and fast adipogenesis make this model relevant for either cosmetic/pharmaceutical assays or plastic surgery purposes. STATEMENT OF SIGNIFICANCE: Adipose tissue has important roles in our organism, providing energy from its lipids storage and secreting many vital proteins. However, its reconstruction in a functional in vitro adipose tissue is still a challenge. Mature adipocytes directly extracted from surgery liposuctions quickly lose their lipids after a week in vitro and the use of differentiated adipose stem cells is too time-consuming. We developed a new artificial fat tissue using collagen microfibers. These tissues allowed the maintenance of viable big unilocular mature adipocytes up to two weeks and the faster adipogenic differentiation of adipose stem cells. Moreover, the adipose functionality confirmed by perilipin and leptin assessments makes this model suitable for further applications in cosmetic/pharmaceutical drug assays or for tissue reconstruction.

中文翻译：

---

3D胶原蛋白微纤维可刺激前脂肪细胞的功能并维持长期培养的成熟脂肪细胞的表型。

尽管脂肪组织是人体中最丰富的组织之一，但其重建仍然是一项竞争挑战。不幸的是，传统的成熟脂肪细胞体外二维或三维（2D或3D）模型会导致它们在一周后快速去分化，而脂肪干细胞（ADSC）的完全分化通常需要一个多月。在这种情况下，我们通过将I型胶原微纤维与原代小鼠成熟的脂肪细胞或人ADSC混合在transwells中，开发了具有高密度胶原的仿生3D脂肪组织。与2D相比，这些3D组织确保了单眼成熟脂肪细胞更好的长期保持表型，在第14天的生存力为96±2％，并具有良好的脂蛋白免疫染色，这是稳定脂肪囊泡所必需的蛋白质。为了比较，在2D培养中，成熟的脂肪细胞释放脂肪，直到将其单个脂肪囊分裂成几个小得多的4倍。关于ADSC，发现在整个分化过程中3D组织中的成脂基因表达至少翻了一番（在第21天，GLUT4的脂肪合成基因的表达高出8倍以上），并且观察到的脂肪囊泡几乎大了4倍（每天10±4 µm 14）。饱腹感蛋白Perilipin免疫染色和瘦蛋白分泌证明，ADSC在3D脂肪组织中的功能显着提高了一倍。这些获得的长期保持的表型和快速的脂肪形成使该模型与美容/药物测定或整形外科目的相关。意义声明：脂肪组织在我们的生物体中具有重要作用，通过脂质的储存提供能量并分泌许多重要的蛋白质。然而，其在功能性体外脂肪组织中的重建仍然是一个挑战。从手术吸脂术中直接提取的成熟脂肪细胞在体外培养一周后迅速失去其脂质，使用分化的脂肪干细胞非常耗时。我们使用胶原微纤维开发了一种新的人造脂肪组织。这些组织使存活的大单眼成熟脂肪细胞得以维持长达两周，并且脂肪干细胞能更快地成脂分化。此外，通过周脂素和瘦蛋白评估证实的脂肪功能性使该模型适用于化妆品/药物药物测定或组织重建中的进一步应用。其在功能性体外脂肪组织中的重建仍然是一个挑战。从手术吸脂术中直接提取的成熟脂肪细胞在体外培养一周后迅速失去其脂质，使用分化的脂肪干细胞非常耗时。我们使用胶原微纤维开发了一种新的人造脂肪组织。这些组织使存活的大单眼成熟脂肪细胞得以维持长达两周，并且脂肪干细胞能更快地成脂分化。此外，通过周脂素和瘦蛋白评估证实的脂肪功能性使该模型适用于化妆品/药物药物测定或组织重建中的进一步应用。其在功能性体外脂肪组织中的重建仍然是一个挑战。从手术吸脂术中直接提取的成熟脂肪细胞在体外培养一周后迅速失去其脂质，使用分化的脂肪干细胞非常耗时。我们使用胶原微纤维开发了一种新的人造脂肪组织。这些组织使存活的大单眼成熟脂肪细胞得以维持长达两周，并且脂肪干细胞能更快地成脂分化。此外，通过周脂素和瘦蛋白评估证实的脂肪功能性使该模型适用于化妆品/药物药物测定或组织重建中的进一步应用。从手术吸脂术中直接提取的成熟脂肪细胞在体外培养一周后迅速失去其脂质，使用分化的脂肪干细胞非常耗时。我们使用胶原微纤维开发了一种新的人造脂肪组织。这些组织使存活的大单眼成熟脂肪细胞得以维持长达两周，并且脂肪干细胞能更快地成脂分化。此外，通过周脂素和瘦蛋白评估证实的脂肪功能性使该模型适用于化妆品/药物药物测定或组织重建中的进一步应用。从手术吸脂术中直接提取的成熟脂肪细胞在体外培养一周后迅速失去其脂质，使用分化的脂肪干细胞非常耗时。我们使用胶原微纤维开发了一种新的人造脂肪组织。这些组织使存活的大单眼成熟脂肪细胞得以维持长达两周，并且脂肪干细胞能更快地成脂分化。此外，通过周脂素和瘦蛋白评估证实的脂肪功能性使该模型适用于化妆品/药物药物测定或组织重建中的进一步应用。这些组织使存活的大单眼成熟脂肪细胞得以维持长达两周，并且脂肪干细胞能更快地成脂分化。此外，通过周脂素和瘦蛋白评估证实的脂肪功能性使该模型适用于化妆品/药物药物测定或组织重建中的进一步应用。这些组织使存活的大单眼成熟脂肪细胞得以维持长达两周，并且脂肪干细胞能更快地成脂分化。此外，通过周脂素和瘦蛋白评估证实的脂肪功能性使该模型适用于化妆品/药物药物测定或组织重建中的进一步应用。