خط خلايا 3T3-L1: مفتاح لفهم السمنة

يُستخدم خط الخلايا 3T3-L1 المشتق من الخلايا الشحمية للفئران على نطاق واسع في الأبحاث التي تركز على الآليات الخلوية الأساسية المتورطة في السمنة ومرض السكري والحالات الصحية الأخرى ذات الصلة. وعلاوة على ذلك، تُعد خلايا 3T3-L1 محورية لاستكشاف المسارات تحت الخلوية المعقدة التي تسهل عملية تكوّن الشحمية، وهي العملية التي تتحول من خلالها الخلايا الشحمية إلى خلايا شحمية ناضجة.

خلفية وأصول سلالة الخلايا 3T3-L1

يتعمق هذا القسم في التفاصيل الأساسية حول خط الخلايا 3T3-L1، مثل طبيعته وحجم الخلايا الشحمية 3T3-L1 واشتقاقه، وهي أمور أساسية للباحثين الذين بدأوا العمل على هذا الخط الخلوي.

تم استنساخ سلالة 3T3-L1 التي نشأت من خلايا الأرومة الليفية للفأر، من خلايا 3T3-L1 من الفئران السويسرية البيضاء التي تم اختيارها لقدرتها على تراكم الدهون. تم اشتقاق خلايا السلائف 3T3 من أجنة الفئران.
في البداية، تُظهر خلايا 3T3-L1 بنية شبيهة بالخلايا الليفية؛ ومع ذلك، في ظل ظروف محددة، تخضع هذه الخلايا للتمايز، وتتبنى خصائص الخلايا الشحمية.
يختلف حجم الخلايا الشحمية 3T3-L1 خلال مراحل مختلفة من التمايز: يبلغ متوسط قطر الخلايا غير المتمايزة عادةً 15.4 ميكرومتر، بينما يبلغ متوسط أقطارها في اليوم السابع والرابع عشر بعد التمايز حوالي 18.8 ميكرومتر و20.3 ميكرومتر على التوالي [1].
تتميز خلايا 3T3-L1 بنمط نووي غير مستقر، حيث يبلغ عدد الكروموسومات 2n = 40.

رسوم متحركة طبية ثلاثية الأبعاد للخلايا الدهنية النامية.

زراعة خلايا 3T3-L1

تتم زراعة خلايا 3T3-L1 على نطاق واسع في المختبرات البحثية. قد تساعدك معلومات الاستزراع التالية الواردة في هذا القسم على التعامل مع مزارع 3T3-L1 والحفاظ عليها بفعالية. ستعرف هنا ما هو زمن تضاعف خلايا 3T3-L1؟ هل 3T3-L1 خط خلايا ملتصقة أم معلقة؟ ما كثافة بذر 3T3-L1؟

النقاط الأساسية لزراعة خلايا 3T3-L1

زمن تضاعف عدد الخلايا:	الوقت التقريبي لمضاعفة تعداد الخلايا 3T3-L1 هو 28 ساعة.
ملتصقة أو معلقة:	3T3-L1 هو خط خلايا ملتصقة.
كثافة البذر:	يوصى بكثافة بذر 3 ×¹⁰³ ^{خلايا/سم2} لخلايا 3T3-L1. يجب تمرير الخلية عند نسبة 70 إلى 80% من التقاء الخلية عندما تصل كثافة الخلية إلى 6 ×¹⁰⁴ ^{خلايا/سم2}. بالنسبة للبذر، تُغسل الخلايا ب 1 × PBS، وتُفصل باستخدام محلول أكوتاز، وتُضاف إليها الوسائط، ثم تُطرد مركزيًا. يتم إعادة تعليق الخلايا المستعادة في وسط جديد وتوزيعها في قارورة جديدة.
وسط النمو:	يُستخدم وسط النسر المعدل DMEM (وسط النسر المعدل في دولبيكو) للنمو الأمثل لخلايا 3T3-L1. يُستكمل هذا الوسط عادةً ب 4.0 مللي موليتر من الجلوتامين L-جلوتامين و 3.7 جم/لتر NaHCO3 و4.5 جم/لتر جلوكوز و10% مصل بقري جنيني.
ظروف النمو:	تُحفظ مزارع خلايا 3T3-L1 في حاضنة مرطبة عند درجة حرارة 37 درجة مئوية مع إمداد بنسبة 5% من ثاني أكسيد الكربون.
التخزين:	يتم تخزين خلايا 3T3-L1 في درجة حرارة أقل من -150 درجة مئوية إما في مجمد كهربائي أو في مرحلة بخار النيتروجين السائل.
عملية التجميد والوسط:	تُستخدم وسائط CM-1 أو CM-ACF لتجميد الخلايا الشحمية 3T3-L1 من خلال طريقة التجميد البطيء. تسمح هذه الطريقة بانخفاض درجة حرارة الخلايا بدرجة مئوية واحدة فقط وتحمي قابليتها للحياة.
عملية الإذابة:	تُذاب خلايا 3T3-L1 المجمدة بسرعة عند درجة حرارة 37 درجة مئوية في حمام مائي. يتم إعادة إذابة الخلايا المذابة على الفور في وسط المستنبت ويمكن توزيعها مباشرةً في القارورة للنمو. وعلى النقيض من ذلك، يمكن طرد الخلية بالطرد المركزي لإزالة وسط التجميد القديم، وإعادة تعليقها في وسط جديد وزراعتها.
مستوى السلامة البيولوجية:	يوصى بإعدادات مختبر مستوى السلامة البيولوجية 1 لخط خلايا الفئران 3T3-L1.

طبقة أحادية متجانسة من خلايا 3T3-L1 تحت تكبير 10x و20x.

خط الخلايا 3T3-L1: المزايا والقيود

هناك العديد من الإيجابيات والسلبيات المرتبطة بخط خلايا الخلايا الليفية هذا. نناقش هنا بعض المزايا والقيود المهمة لخط الخلايا 3T3-L1.

المزايا

سهولة الحفاظ عليها: من السهل زراعة خلايا 3T3-L1 في المختبرات، مما يجعلها ملائمة للتجارب المتعددة القائمة على الخلايا.
منخفضة التكلفة: يعتبر خط الخلايا 3T3-L1 أقل تكلفة من الخلايا الشحمية المعزولة حديثاً، مما يوفر بديلاً فعالاً من حيث التكلفة لدراسة التمايز وعمليات الخلايا الأخرى.
القدرة على التمايز: تمتلك خلايا الخلايا الليفية 3T3-L1 من الفأر 3T3-L1 القدرة على التمايز. ويمكنها اكتساب النمط الظاهري للخلايا الشحمية وغيرها من السمات المميزة عند تعرضها لمحفزات محددة.

القيود

عدم وجود صلة فسيولوجية: تفتقر خلايا الخلايا الشحمية 3T3-L1 المشتقة من الفئران إلى الصلة الفسيولوجية بالخلايا الشحمية البشرية والأنسجة الشحمية. فهي لا تمثل بشكل كامل عدم تجانس وتعقيد الأنسجة الدهنية في الجسم الحي، مما يحد من إمكانية التطبيق المباشر للنتائج التجريبية على البشر.

تطبيقات خلايا 3T3-L1

تمايز الخلايا الشحمية 3T3-L1

يشيع استخدام خط الخلايا 3T3-L1 لدراسة بيولوجيا الخلايا الشحمية وتمايز الخلايا الشحمية والآليات الخلوية والجزيئية ذات الصلة. يحاكي تمايز خلايا 3T3-L1 إلى خلايا شحمية بشكل وثيق مسار تمايز الخلايا الشحمية في الجسم الحي. ففي الأنسجة الشحمية، تمتلك الخلايا السليفة الموجودة داخل الجزء الوعائي اللحمي القدرة على التمايز إلى خلايا شحمية ناضجة استجابةً لمختلف الإشارات الفسيولوجية، بما في ذلك الحالة الغذائية والإشارات الهرمونية. ويسمح نموذج 3T3-L1 بدراسة مفصلة لمسارات تمايز سلائف الخلايا الشحمية بشكل مفصل، مما يوفر نظرة ثاقبة للآليات الجزيئية التي تحكم عملية تكوين الشحوم وتنظيمها بواسطة عوامل خارجية.

يمكن تحفيز عملية التمايز في المستنبت عن طريق تعريض الخلايا الشحمية 3T3-L1 المتوافرة إلى مزيج محدد من المحفزات التي تحتوي عادةً على الأنسولين والديكساميثازون والأيزوبوتيل ميثيل زانثين (IBMX). يؤدي هذا التحريض إلى سلسلة من الأحداث النسخية والخلوية التي تؤدي إلى اكتساب النمط الظاهري للخلايا الشحمية التي تتميز بتراكم قطرات الدهون، وحساسية الأنسولين، والتعبير عن البروتينات الخاصة بالخلايا الشحمية مثل مستقبلات جاما المنشطة للبروكسيزوم المنشط للبروتينات (PPARγ) وبروتين CCAAT/بروتين ألفا المرتبط بالمُنشّط (C/EBPPα).

الخصائص الوظيفية للخلايا الشحمية الناضجة 3T3-L1

تعبّر الخلايا الشحمية المتمايزة 3T3-L1 عن جينات الخلايا الشحمية وتظهر العديد من الخصائص الوظيفية للخلايا الشحمية الناضجة، والقدرة على تخزين وتعبئة الدهون، وإفراز الأديبوكينات، والاستجابة للأنسولين. وتصبح هذه الخلايا قادرة على تخليق الدهون الثلاثية وتكسيرها، وبالتالي تلعب دورًا في توازن الطاقة. كما سلطت دراسة الخلايا الشحمية 3T3-L1 الضوء على وظائف الغدد الصماء في الأنسجة الدهنية، مسلطةً الضوء على إفراز العديد من الببتيدات والبروتينات النشطة بيولوجيًا التي تؤثر على عملية الأيض الجهازي.

أبحاث السكري والسمنة

تُستخدم الخلايا الشحمية 3T3-L1 كنموذج في المختبر لدراسة المسارات الجزيئية المرتبطة بداء السكري والسمنة. علاوة على ذلك، قد تساعد في فحص الأدوية أو العوامل العلاجية الأخرى لمكافحة هذه الأمراض. على سبيل المثال، استكشفت الأبحاث التي أجريت في عام 2022 الآثار المضادة لمرض السكري لعشبة تقليدية تدعى Ocimum forskolei Benth، باستخدام خلايا 3T3-L1. وقام الباحثون بتقييم امتصاص الجلوكوز وعلامات الشحوم وعلامات النسخ، أي DGAT1 و CEBP/α و PPARγ في الخلايا المعالجة. وبناءً على ذلك، قيّمت دراسة التأثيرات المضادة للسمنة لمركب نباتي هو كايمبفيرول باستخدام خلايا 3T3-L1. اكتشف الباحثون أن هذا المركب أظهر قدرة مضادة للسمنة من خلال تثبيط تكوّن الشحوم وتعزيز تحلل الدهون في هذه الخلايا الشحمية.

المنشورات البحثية التي تضم خلايا 3T3-L1

فيما يلي بعض المنشورات الحديثة البارزة والأكثر استشهادًا بها والتي تضم خلايا 3T3-L1.

يثبط Apigetrin تكوّن الشحوم في خلايا 3T3-L1 عن طريق تقليل تنظيم PPARγ و CEBP-α

اقترح هذا المنشور في مجلة "الدهون في الصحة والمرض" (2018) أن الأبيجيترين، وهو أحد مركبات الفلافونويد، يثبط تكوّن الشحوم عن طريق تقليل مستويات عامل النسخ، أي CEBP-α وPPARγ، في خلايا 3T3-L1.

التأثيرات المضادة لتكوين الشحوم لحمض اللوغانيك في الخلايا الشحمية 3T3-L1 في الخلايا الشحمية 3T3-L1 والفئران المستأصلة المبيض

نُشرت هذه الدراسة في مجلة Molecules في عام 2018. وقد اقترحت الدراسة أن مركب حمض اللوجانيك الموجود في جذر جينتيانا لوتيا ل. (GL) يمتلك قدرة مضادة للسمنة حيث أنه يمارس تأثيرات مضادة للتشحم في خلايا 3T3-L1.

تأثير معتمد على الجرعة من ثنائي ميثيل سلفوكسيد ثنائي الميثيل على محتوى الدهون وحيوية الخلايا والإجهاد التأكسدي في الخلايا الشحمية 3T3-L1

استكشفت هذه الورقة البحثية في تقارير علم السموم (2018) التأثير المحتمل لثنائي ميثيل سلفوكسيد ثنائي الميثيل على محتوى الدهون في خلايا 3T3-L1 والإجهاد التأكسدي والحيوية بطريقة تعتمد على الجرعة.

تأثيرات الأدروبين على تكاثر وتمايز خلايا 3T3-L1 والخلايا الشحمية الأولية للفئران

نُشر هذا المقال في مجلة Molecular and Cellular Endocrinology في عام 2019. في هذه الدراسة، قام الباحثون بتقييم التأثيرات المحتملة لبروتين الأدروبين على تكاثر وتمايز خلايا 3T3-L1 والخلايا الشحمية الأولية للفئران.

الفوكويدان المستخلص من بروتين الأدروبين من Undaria pinnatifida له تأثيرات مضادة لمرض السكري عن طريق تحفيز امتصاص الجلوكوز وتقليل تحلل الدهون القاعدي في الخلايا الشحمية 3T3-L1

بحثت هذه الدراسة في أبحاث التغذية (2019) في الإمكانات المضادة لمرض السكري لعديد السكاريد الكبريتي، فوكويدان المستخلص من عديد السكاريد الكبريتي المستخلص من Undaria pinnatifida. كشفت النتائج أن الفوكويدان يحفز امتصاص الجلوكوز ويقلل من تحلل الدهون القاعدي في خلايا الخلايا الشحمية 3T-L1 قبل الشحمية ويمارس هذه التأثيرات.

يثبط الجينسينوسيد Rg2 تكوّن الشحوم في الخلايا الشحمية 3T3-L1 قبل الشحمية ويثبط السمنة لدى الفئران البدينة التي يسببها النظام الغذائي عالي الدهون من خلال مسار AMPK

نُشر هذا المقال البحثي في عام 2019 في مجلة Food and Function. واقترح أن المنتج الطبيعي، جينسينوسيد Rg2 يمارس تأثيرات مضادة للسمنة عن طريق تثبيط تكون الشحوم في خلايا 3T3-L1 والفئران البدينة من خلال تنظيم سلسلة AMPK.

مصادر خط خلايا 3T3-L1: البروتوكولات ومقاطع الفيديو والمزيد

3T3-L1 هو خط خلوي مشهور من الخلايا الليفية للفأر. تتوفر موارد متعددة حول بروتوكولات زراعة هذا الخط الخلوي ونقلها وتجميدها وإذابتها.

تم ذكر بعض المصادر هنا.

تمايز خلايا 3T3-L1: يوفر هذا الرابط بروتوكولاً مفصلاً لتمييز الخلايا الشحمية 3T3-L1.
نقل خلايا 3T3-L1: هذا الفيديو هو دليل تعليمي لنقل خلايا 3T3-L1.
تمرير خلايا 3T3-L1: يشرح هذا الفيديو إجراء تمرير خلايا الأرومة الليفية للفأر 3T3.

هنا يمكنك العثور على بعض البروتوكولات الخاصة بزراعة خط خلايا 3T3-L1.

زراعة خلايا 3T3-L1: يحتوي هذا الرابط على دليل مفصل خطوة بخطوة لتقسيم خلايا 3T3-L1. علاوة على ذلك، يحتوي على بروتوكول لتجميد الخلايا وتمايزها.
استزراع خلايا 3T3-L1 وتمايزها: سيوفر هذا الرابط بروتوكولاً لزراعة خلايا 3T3-L1 وتمايزها.

‏٤٣٠٫٠٠ €*

المحتوى: 1.5 milliliter

الأسعار لا تشمل الضرائب بالإضافة إلى تكاليف الشحن

cryovial

رقم المنتج: 400107

المراجع

التحليل السريع للخلايا الجذعية البشرية المشتقة من الخلايا الجذعية المشتقة من الدهون البشرية وتمايز 3T3-L1 نحو الخلايا الشحمية باستخدام جهاز Scepter™ 2.0 Cell Counter. التقنيات الحيوية، 2012. 53(2): p. 109-111.
Xu, J., et al., microRNA-16-5p يعزز تمايز الخلايا الشحمية 3T3-L1 من خلال تنظيم EPT1. اتصالات البحوث الكيميائية الحيوية والفيزيائية الحيوية، 2019. 514(4): p. 1251-1256.
Zhang, L., et al.، تعزيز التمايز والتمثيل الغذائي للدهون هي التأثيرات الأساسية للتعرض لـ DINP على الخلايا الشحمية 3T3-L1 قبل الشحمية. التلوث البيئي، 2019. 255: p. 113154.
خليل، H.E.، وآخرون، التأثير التحسيني لـ Ocimum forskolei Benth على المؤشرات الحيوية لمرض السكري، وموت الخلايا المبرمج والمبرمج للخلايا الشحمية في الفئران المصابة بداء السكري والخلايا الليفية 3T3-L1 بمساعدة نهج In Silico. الجزيئات، 2022. 27(9): p. 2800.
Torres-Villarreal, D., et al., التأثيرات المضادة للسمنة للكايمبفيرول عن طريق تثبيط تكوّن الشحوم وزيادة تحلل الدهون في خلايا 3T3-L1. مجلة علم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية، 2019. 75: p. 83-88.