Gå til hjemmesiden

3T3-L1-cellelinjen: En nøgle til forståelsen af fedme

3T3-L1-cellelinjen, der stammer fra præadipocytter fra mus, anvendes i vid udstrækning i forskning med fokus på de grundlæggende cellulære mekanismer, der er impliceret i fedme, diabetes og andre relaterede helbredstilstande. Desuden er 3T3-L1-celler afgørende for udforskningen af de komplicerede subcellulære veje, der fremmer adipogenese, den proces, hvorved præadipocytter omdannes til modne adipocytter.

📋 3T3-L1-cellelinje — hurtige fakta
Vækstmedium
DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) anvendes til optimal vækst af 3T3-L1-celler. Dette medium tilsættes normalt 4,0 mM L-glutamin, 3,7 g/L NaHCO3, 4,5 g/L glukose og 10 % føtal bovint serum.
Fordoblingstid
Den omtrentlige fordoblingstid for 3T3-L1-celler er 28 timer.
Væksttype
3T3-L1 er en adhærent cellelinje.
Biosikkerhedsniveau
BSL-1

Baggrund og oprindelse for 3T3-L1-cellelinjen

Dette afsnit går i dybden med vigtige detaljer om 3T3-L1-cellelinjen, såsom dens natur, størrelsen af 3T3-L1-adipocytter og dens oprindelse, hvilket er grundlæggende for forskere, der begynder at arbejde med denne cellelinje.

  • 3T3-L1-linjen stammer fra musefibroblastceller og blev subklonet fra 3T3-celler fra schweiziske albino-mus, der blev udvalgt for deres evne til at akkumulere lipider. Forløbercellerne 3T3 stammer fra musembryoner.
  • I starten har 3T3-L1-celler en fibroblastlignende struktur, men under bestemte betingelser gennemgår de en differentiering og antager fedtcellernes egenskaber.
  • Størrelsen på 3T3-L1-adipocytter varierer gennem forskellige differentieringsstadier: udifferentierede celler har typisk en gennemsnitlig diameter på 15,4 μm, mens den gennemsnitlige diameter på dag 7 og 14 efter differentiering er henholdsvis ca. 18,8 μm og 20,3 μm [1].
  • 3T3-L1-celler er kendetegnet ved en ustabil karyotype med et kromosomantal på 2n = 40.

3D-medicinsk animation af voksende fedtceller.

Dyrkning af 3T3-L1-celler

3T3-L1-celler dyrkes i vid udstrækning i forskningslaboratorier. Følgende oplysninger om dyrkning i dette afsnit kan hjælpe dig med effektivt at håndtere og vedligeholde 3T3-L1-kulturer. Her får du at vide: Hvad er fordoblingstiden for 3T3-L1-celler? Er 3T3-L1 en adhærent eller en suspensionscellelinje? Hvad er udsåningstætheden for 3T3-L1?

Vigtige punkter ved dyrkning af 3T3-L1-celler

Populationsfordoblingstid:

Den omtrentlige fordoblingstid for 3T3-L1-celler er 28 timer.

Adhærent eller i suspension:

3T3-L1 er en adhærent cellelinje.

Udsåningstæthed:

En udsåningsdensitet på 3 x 103 celler/cm2 anbefales for 3T3-L1-celler. Cellerne bør passeres ved 70 til 80 % konfluens, når celletætheden når 6 x 104 celler/cm2. Til udsåning vaskes cellerne med 1 x PBS, løsnes ved hjælp af Accutase-opløsning, tilsættes medier og centrifugeres. De genvundne celler resuspenderes i et frisk medium og dispenseres i en ny kolbe.

Vækstmedium:

DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) anvendes til optimal vækst af 3T3-L1-celler. Dette medium tilsættes normalt 4,0 mM L-glutamin, 3,7 g/L NaHCO3, 4,5 g/L glukose og 10 % føtal bovint serum.

Vækstbetingelser:

3T3-L1-cellekulturer opbevares i en befugtet inkubator ved 37 °C og med en CO2-tilførsel på 5 %.

Opbevaring:

3T3-L1-celler opbevares ved en temperatur under -150 °C enten i en elektrisk fryser eller i dampfasen af flydende nitrogen.

Fryseproces og medium:

CM-1- eller CM-ACF-medier anvendes til frysning af 3T3-L1-adipocytter ved hjælp af langsom frysning. Denne metode medfører kun et fald på 1 °C i celletemperaturen og beskytter cellernes levedygtighed.

Optøningsproces:

Frosne 3T3-L1-celler optøs hurtigt ved 37 °C i et vandbad. Optøede celler resuspenderes straks i dyrkningsmediet og kan dispenseres direkte i kolben til vækst. I modsætning hertil kan cellerne centrifugeres for at fjerne gammelt frysemedium, resuspenderes i frisk medium og dyrkes.

Biosikkerhedsniveau:

Laboratoriemiljøer med biosikkerhedsniveau 1 anbefales til 3T3-L1-musecellelinjen.

3T3 L1 cells

Et sammenhængende monolag af 3T3-L1-celler set ved 10x og 20x forstørrelse.

3T3-L1-cellelinjen: Fordele og begrænsninger

Der er mange fordele og ulemper forbundet med denne fibroblastcellelinje. Her diskuteres nogle vigtige fordele og begrænsninger ved 3T3-L1-cellelinjen.

Fordele

  • Let at vedligeholde: 3T3-L1-celler er lette at dyrke i laboratorier, hvilket gør dem velegnede til mange cellebaserede eksperimenter.
  • Lav pris: 3T3-L1-cellelinjen er billigere end friskisolerede adipocytter, hvilket gør den til et omkostningseffektivt alternativ til undersøgelse af differentiering og andre celleprocesser.
  • Differentiationsevne: Musefibroblastcellerne 3T3-L1 har evnen til at differentiere sig. De kan erhverve en fedtcellefænotype og andre karakteristiske træk, når de udsættes for specifikke stimuli.

Begrænsninger

  • Manglende fysiologisk relevans: 3T3-L1-adipocytcellerne fra mus mangler fysiologisk relevans for humane adipocytter og fedtvæv. De repræsenterer ikke fuldt ud fedtvævets heterogenitet og kompleksitet in vivo, hvilket begrænser den direkte anvendelighed af eksperimentelle resultater på mennesker.


Anvendelser af 3T3-L1-celler

Differentiering af 3T3-L1-adipocytter

3T3-L1-cellelinjen bruges ofte til at studere fedtcellebiologi, fedtcelle-differentiering og relaterede cellulære og molekylære mekanismer. Differentieringen af 3T3-L1-celler til fedtceller efterligner nøje fedtcellernes differentieringsvej in vivo. I fedtvæv har forstadieceller, der befinder sig i den stromale vaskulære fraktion, potentiale til at differentiere sig til modne fedtceller som reaktion på forskellige fysiologiske signaler, herunder ernæringsstatus og hormonelle signaler. 3T3-L1-modellen muliggør en detaljeret undersøgelse af adipocytforløbercellernes differentieringsveje og giver indsigt i de molekylære mekanismer, der styrer adipogenese og dens regulering af eksterne faktorer.

Differensieringsprocessen kan induceres i kultur ved at udsætte konfluente 3T3-L1-preadipocytter for en specifik cocktail af induktorer, der typisk indeholder insulin, dexamethason og isobutylmethylxanthin (IBMX). Induktionen udløser en række transkriptionelle og cellulære begivenheder, der fører til erhvervelse af en adipocyt-fenotype karakteriseret ved akkumulering af lipiddråber, insulinfølsomhed og ekspression af adipocyt-specifikke proteiner såsom peroxisom-proliferator-aktiveret receptor gamma (PPARγ) og CCAAT/enhancer-bindende protein alfa (C/EBPα).

Funktionelle karakteristika ved modne 3T3-L1-adipocytter

Differentierede 3T3-L1-adipocytter udtrykker adipogene gener og udviser mange funktionelle karakteristika for modne adipocytter, herunder evnen til at lagre og mobilisere lipider, udskille adipokiner og reagere på insulin. Disse celler bliver i stand til at syntetisere og nedbryde triglycerider og spiller dermed en rolle i energihomeostasen. Undersøgelsen af 3T3-L1-adipocytter har også kastet lys over fedtvævets endokrine funktioner og fremhævet udskillelsen af forskellige bioaktive peptider og proteiner, der påvirker det systemiske stofskifte.

Forskning i diabetes og fedme

3T3-L1-preadipocytter anvendes som en in vitro-model til at undersøge molekylære veje, der er involveret i diabetes og fedme. Desuden kan det hjælpe med at screene lægemidler eller andre terapeutiske midler til bekæmpelse af disse sygdomme. For eksempel undersøgte forskning udført i 2022 de antidiabetiske virkninger af en traditionel urt, Ocimum forskolei Benth, ved hjælp af 3T3-L1-celler. De evaluerede glukoseoptagelse, adipogene markører og transkriptionsmarkører, dvs. DGAT1, CEBP/α og PPARγ i behandlede celler. I overensstemmelse hermed vurderede en undersøgelse de fedmebekæmpende effekter af et plantekemikalie, kaempferol, ved hjælp af 3T3-L1-celler. Forskerne fandt, at forbindelsen udviste potentiale mod fedme ved at hæmme adipogenese og fremme lipolyse i disse præadipocytter.


Forskningspublikationer om 3T3-L1-celler

Her er fremtrædende og nogle af de mest citerede nylige publikationer med 3T3-L1-celler.

Apigetrin hæmmer adipogenese i 3T3-L1-celler ved at nedregulere PPARγ og CEBP-α

Denne publikation i Lipids in Health and Disease (2018) foreslog, at apigetrin, et flavonoid, undertrykker adipogenese ved at reducere transkriptionsfaktorniveauerne, dvs. CEBP-α og PPARγ, i 3T3-L1-celler.

Antiadipogene virkninger af logansyre i 3T3-L1-preadipocytter og ovariektomiserede mus

Denne undersøgelse blev offentliggjort i tidsskriftet Molecules i 2018. Den foreslog, at et stof, logansyre, i roden af Gentiana lutea L. (GL) har potentiale til at bekæmpe fedme, da det udøver adipogene effekter i 3T3-L1-celler.

En dosisafhængig effekt af dimethylsulfoxid på lipidindhold, cellelevedygtighed og oxidativt stress i 3T3-L1-adipocytter

Denne artikel i Toxicology Reports (2018) undersøgte den potentielle effekt af dimethylsulfoxid på 3T3-L1-cellers lipidindhold, oxidativt stress og levedygtighed på en dosisafhængig måde.

Effekter af adropin på proliferation og differentiering af 3T3-L1-celler og primære præadipocytter fra rotter

Denne artikel blev offentliggjort i tidsskriftet Molecular and Cellular Endocrinology i 2019. I denne undersøgelse vurderede forskerne de mulige effekter af adropinproteinet på 3T3-L1-cellers proliferation og differentiering samt primære adipocytter fra rotter.

Fucoidan fra Undaria pinnatifida har antidiabetiske virkninger ved at stimulere glukoseoptagelsen og reducere den basale lipolyse i 3T3-L1-adipocytter

Denne undersøgelse fra Nutrition Research (2019) undersøgte det antidiabetiske potentiale af et sulfateret polysaccharid, fucoidan, udvundet af Undaria pinnatifida. Resultaterne viste, at fucoidan stimulerer glukoseoptagelsen, reducerer basal lipolyse i præadipocytter af typen 3T-L1 og udøver disse virkninger.

Ginsenosid Rg2 hæmmer adipogenese i 3T3-L1-preadipocytter og undertrykker fedme hos fedme-mus fremkaldt af fedtrig kost gennem AMPK-vejen

Denne forskningsartikel blev offentliggjort i 2019 i tidsskriftet Food and Function. Den foreslog, at et naturprodukt, ginsenosid Rg2, udøver anti-fedmeeffekter ved at hæmme adipogenese i 3T3-L1-celler og hos fede mus ved at regulere AMPK-kaskaden.


Ressourcer til 3T3-L1-cellelinjen: Protokoller, videoer og mere

3T3-L1 er en velkendt fibroblastcellelinje fra mus. Der findes adskillige ressourcer om denne cellelinjes protokoller for dyrkning, transfektion, nedfrysning og optøning.

Her nævnes et par ressourcer.

Her kan du finde nogle protokoller til dyrkning af 3T3-L1-cellelinjen.

  • Dyrkning af 3T3-L1-celler: Dette link indeholder en detaljeret trin-for-trin-vejledning til opdeling af 3T3-L1-celler. Desuden indeholder det en protokol til nedfrysning og differentiering af celler.
  • 3T3-L1-cellekultur og -differentiering: Dette link indeholder en protokol til dyrkning og differentiering af 3T3-L1-celler.

T3-L1-fedtceller: Ofte stillede spørgsmål om deres rolle i fedtvævets biologi og metabolisk forskning

3T3-L1-celler, der stammer fra embryonale fibroblaster fra mus, bruges i vid udstrækning som model for hvide adipocytter. De er afgørende for forskning i adipocytdifferentiering, metaboliske funktioner og adipocytternes rolle i fedme og insulinresistens på grund af deres evne til nøje at efterligne det naturlige fedtvævs adfærd.

Dyrkning af 3T3-L1-celler i en 3D-agarosekultur giver et mere fysiologisk relevant miljø end traditionelle 2D-kulturer. Denne metode gør det muligt for forskere at observere adipocytter i en konfiguration, der i højere grad ligner deres naturlige tilstand i væv, hvilket kan påvirke adipokinudskillelse og celleinteraktioner.

Adipokiner er kritiske signalmolekyler, der udskilles af adipocytter, og som har indflydelse på metabolisk regulering, inflammation og insulinfølsomhed. Undersøgelse af udskillelsesprofilerne for disse adipokiner i 3T3-L1-celler kaster lys over fedtvævets endokrine funktioner og dets systemiske metaboliske indvirkning.

Denne teknik bruges til at undersøge protein-protein-interaktioner i 3T3-L1-celler, hvilket giver indsigt i de komplekse signalnetværk, der er involveret i adipocytdifferentiering, lipidmetabolisme og insulinsignaleringsveje.

Biokemiske markører, især dem, der er relateret til lipid- og glukosemetabolisme, er afgørende for at vurdere 3T3-L1-cellers metaboliske tilstand og virkningen af forskellige behandlinger. Forberedelse af ekstrakter fra disse celler giver mulighed for en detaljeret undersøgelse af disse markører, hvilket giver en dybere forståelse af adipocytfunktionalitet og potentielle dysfunktioner.
Differentieringen induceres kemisk, typisk gennem en kombination af dexamethason, IBMX og insulin. Denne proces er afgørende for at undersøge de underliggende molekylære og cellulære mekanismer i adipogenesen og de modne adipocytters metaboliske egenskaber.
Forskning i, hvordan glukoseniveauer påvirker glukosemetabolismen i 3T3-L1 adipocytter, herunder aspekter som optagelse, opbevaring og oxidation, er nøglen til at forstå fedtvævets rolle i opretholdelsen af den systemiske glukosebalance og insulinfølsomhed.
3T3-L1-celler kan manipuleres til at modellere insulinresistens og de metaboliske tilstande, der er forbundet med fedme. Det hjælper med at afdække de cellulære og molekylære faktorer, der bidrager til insulinresistens.
Laktatproduktionen, der påvirkes af faktorer som hypoxi og ændringer i glukosemetabolismen, fungerer ikke kun som en energikilde, men også som et signalmolekyle, der påvirker adipocytternes funktion og insulinfølsomhed.
Analyse af lipidakkumulering i 3T3-L1 adipocytter giver indsigt i deres lagringskapacitet og lipidmetabolismens dynamik, som er afgørende for at forstå fedme og relaterede stofskiftesygdomme.
Disse adipocytter har evnen til at omsætte glukose og muligvis eksportere glukosekulstof i forskellige former, såsom laktat, hvilket fremhæver fedtvævets integrerede rolle i den systemiske energi- og glukoseregulering.

Referencer

  1. Hurtig analyse af humane fedtstamceller og 3T3-L1-differentiering til adipocytter ved hjælp af Scepter™ 2.0-celleoptælleren. BioTechniques, 2012. 53(2): s. 109-111.
  2. Xu, J., et al., microRNA-16–5p fremmer 3T3-L1-adipocytdifferentiering gennem regulering af EPT1. Biochemical and biophysical research communications, 2019. 514(4): s. 1251-1256.
  3. Zhang, L., et al., Fremme af differentiering og lipidmetabolisme er de primære effekter af DINP-eksponering på 3T3-L1-preadipocytter. Environmental pollution, 2019. 255: s. 113154.
  4. Khalil, H.E., et al., Ameliorativ effekt af Ocimum forskolei Benth på diabetiske, apoptotiske og adipogene biomarkører hos diabetiske rotter og 3T3-L1-fibroblaster understøttet af en in silico-tilgang. Molecules, 2022. 27(9): s. 2800.
  5. Torres-Villarreal, D., et al., Anti-fedmeeffekter af kaempferol ved at hæmme adipogenese og øge lipolyse i 3T3-L1-celler. Journal of physiology and biochemistry, 2019. 75: s. 83-88.

 

Vi har opdaget, at du befinder dig i et andet land eller bruger et andet browsersprog end det, der er valgt i øjeblikket. Vil du acceptere de foreslåede indstillinger?

Luk