NIH-3T3-celler: Fremskridt inden for fibroblastforskning og anvendelser af NIH-3T3

NIH-3T3-cellelinjen, der blev etableret i 1962 af Howard Green og George Todaro ved New York University School of Medicine ud fra væv fra et 17 dage gammelt embryo fra en schweizisk albino-mus, er blevet en grundlæggende ressource inden for biomedicinsk forskning. NIH-3T3-cellerne, der er kendt for deres høje modtagelighed for dannelse af leukæmi- og sarkomvirusfoci, fungerer som et afgørende redskab i en lang række videnskabelige undersøgelser, herunder studier af virusonkologi, genekspressionsanalyse og udforskning af cellulær vækstdynamik. Betegnelsen »3T3« afspejler cellekulturmetoden og angiver et »3-dages overførselsinterval« med en indledende udsåningstæthed på 3 × 10^5 celler, hvilket understreger de standardiserede betingelser, under hvilke disse celler først blev dyrket og udvidet.

Forskellige morfologier og anvendelser af NIH-3T3-celler

Et af de karakteristiske træk ved NIH-3T3-celler er deres morfologiske tilpasningsevne, som varierer betydeligt afhængigt af kulturens konfluens. Ved lavere tætheder udviser disse fibroblaster en spindelformet, solitær cellestruktur, der udvikler sig til tætte, hvirvlende mønstre, når populationen når konfluens. Med en gennemsnitlig diameter på ca. 18 μm udgør NIH-3T3-celler en alsidig model til dybdegående cellebiologiske undersøgelser, der spænder fra vævsreparationsmekanismer til de komplekse veje i reguleringen af cellecyklussen.

Oplysninger om dyrkning

En schweizisk albino-mus i et laboratorium.

Fordele og ulemper ved anvendelse af NIH 3T3-celler

Fordele

• Transfektionseffektivitet: NIH-3T3-celler er kendt for deres høje transfektionsrater og er fremragende til både midlertidige og stabile genekspressionsstudier, da de kan anvendes med en række forskellige transfektionsteknikker.

• Anvendelighed som feederlag: Disse celler fungerer ofte som et understøttende feederlag i samdyrkninger med celler som keratinocytter og stamceller, takket være deres frigivelse af vækstfaktorer, der fremmer væksten af de samdyrkede celler.

• Stamcelleforskning: NIH-3T3-celler er det foretrukne valg inden for stamcelleforskning til induktion af pluripotens uden genetisk modifikation og til at skabe et gunstigt miljø for stamcelledifferentiering.

• Kulturstabilitet: NIH-3T3-celler er kendt for deres stabilitet og lave forekomst af spontan transformation. Under visse betingelser eller efter eksponering for specifikke onkogener eller mutagener kan NIH-3T3-celler dog gennemgå spontan transformation. Denne transformation kan føre til udvikling af kræftegenskaber såsom ukontrolleret vækst, tab af kontaktinhibering og evnen til at danne tumorer, når de injiceres i modtagelige værter. 

Ulemper

• Uensartet cellestørrelse: Den aflange, spindelformede morfologi hos NIH-3T3-celler kan variere, hvilket komplicerer billedanalyser i assays.

• Modtagelighed for infektion: Disse celler er udsat for bakterie- og mycoplasma-infektioner, hvis de ikke opbevares under strenge aseptiske forhold, hvilket potentielt kan påvirke forsøgets integritet.

Forskningsanvendelser af NIH-3T3-celler

• Undersøgelser af DNA-transfektion: NIH-3T3-cellernes robusthed gør dem ideelle til at indføre og studere funktionen af forskellige gener, hvilket er påvist i forskning, der undersøger proteiner som NAB2-STAT6 og deres roller i cellulære processer.

• Cellebaserede assays: Deres pålidelighed strækker sig til forskellige assays, herunder levedygtigheds-, apoptose- og fokusdannelsesassays, hvilket giver indsigt i cellulære reaktioner under forskellige eksperimentelle betingelser.

• Forskning i cellecyklus: Cellelinjens enkle manipulation af cellecyklus via serumniveauer gør den til en effektiv model til at studere regulering af cellecyklus og afvigelser herfra i sygdomssammenhænge.

Løft din forskning til nye højder med NIH-3T3-celler

Fremhævelse af centrale undersøgelser med fibroblastcellelinjen NIH 3T3 

NIH-3T3-cellelinjen har spillet en central rolle i talrige forskningsprojekter, der dækker forskellige aspekter af cellebiologi. Nedenfor er nogle vigtige studier, der anvender disse celler:

• Undersøgelse af NAB2-STAT6-fusionsproteinet: Denne undersøgelse, der er offentliggjort i tidsskriftet *Biochemical and Biophysical Research Communications*, undersøger, hvordan NAB2-STAT6-fusionsproteinet påvirker NIH-3T3-celler, specifikt dets rolle i at fremme cellevækst og -migration gennem EGR-1-regulering.
• Undersøgelse af APOBEC3 og museleukæmivirus: Denne forskning, offentliggjort i tidsskriftet *Virology*, undersøger hypermutationen af AKV-museleukæmivirus i NIH-3T3-celler, der udtrykker musens APOBEC3-gen.
• Evaluering af epigenetiske lægemidlers antimetastatiske potentiale: I tidsskriftet *Oncotargets and Therapy* vurderer denne undersøgelse de antimetastatiske effekter af hydralazin og valproinsyre på RAS-transformerede NIH-3T3-celler.
• Baicaleins indvirkning på NIH-3T3-proliferation og kollagensyntese: Denne forskning anvender NIH-3T3-celler til at undersøge, hvordan baicalein påvirker celleproliferation og kollagenproduktion gennem modulering af miR-9/insulinlignende vækstfaktor-1-aksen.
• Undersøgelse af riboflavinmangel og tumorigenese: Denne undersøgelse præsenterer resultater om, hvordan riboflavinmangel i NIH-3T3-celler bidrager til tumorigenese ved at fremme celleproliferation og forstyrre reguleringen af cellecyklusgener.

Væsentlige ressourcer til forskning i NIH-3T3-celler

For forskere, der er interesserede i at arbejde med NIH-3T3-celler, findes der en række ressourcer, der kan vejlede i dyrkning og eksperimentelle protokoller:

• Dannelse af sfæroider i NIH-3T3-celler: Denne video giver en detaljeret gennemgang af dannelsen af sfæroider, en 3D-cellekulturteknik, der aggregerer NIH-3T3-celler i klynger og dermed tilbyder en mere fysiologisk relevant model til undersøgelser.
• Overvågning af NIH-3T3-cellevækst: Ved hjælp af JuLI Br-systemet til levende cellebilleddannelse viser denne video vækstdynamikken i NIH-3T3-celler over 65 timer og demonstrerer celleproliferation i realtid.

Disse ressourcer har til formål at understøtte din forskning med NIH-3T3-celler og danne grundlag for vellykkede eksperimenter og opdagelser.

Referencer

1. Rahimi, A.M., M. Cai og S. Hoyer-Fender, Heterogenitet i NIH3T3-fibroblastcellelinjen. Cells, 2022. 11(17): s. 2677.
2. Leibiger, C. et al., Første molekylærcytogenetiske karakterisering i høj opløsning af NIH 3T3-cellelinjen ved hjælp af multicolor-båndfarvning af mus. Journal of Histochemistry & Cytochemistry, 2013. 61(4): s. 306-312.
3. Wang, H.-X., et al., Sammenlignende analyse af forskellige feederlag med 3T3-fibroblaster til dyrkning af limbusstamceller fra kaniner. International Journal of Ophthalmology, 2017. 10(7): s. 1021.
4. Wang, Z., et al., Differentiering af neuronale celler fra NIH/3T3-fibroblaster under definerede betingelser. Development, growth & differentiation, 2011. 53(3): s. 357-365.
5. Park, Y.-S., et al., NAB2-STAT6-fusionsproteinet medierer celleproliferation og onkogen progression via regulering af EGR-1. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2020. 526(2): s. 287-292.
6. Mattsson, M., Ekspression af Sloppymerase™ i NIH/3T3-celler: Undersøgelse af alsidigheden hos et fejlbehæftet fusionspolymerase. 2021.
7. Sahinturk, V., et al., Acrylamid udøver sin cytotoksicitet i NIH/3T3-fibroblastceller via apoptose. Toxicology and Industrial Health, 2018. 34(7): s. 481-489.
8. Lusi, E.A. og F. Caicci, Opdagelse af det første humane retro-gigantvirus: Beskrivelse af dets morfologi, retrovirale kinase og evne til at fremkalde tumorer hos mus. bioRxiv, 2019: s. 851063.
9. Endo, M., et al., E2F1‐Ror2-signalering medierer koordineret transkriptionel regulering for at fremme G1/S-faseovergangen i bFGF-stimulerede NIH/3T3-fibroblaster. The FASEB Journal, 2020. 34(2): s. 3413-3428.
10. Long, L., et al., Riboflavinmangel fremmer tumorigenese i HEK293T- og NIH3T3-celler ved at opretholde celleproliferation og regulere transkriptionen af gener relateret til cellecyklussen. The Journal of Nutrition, 2018. 148(6): s. 834-843.