3T3-L1 rakuliin: Rasvumise mõistmise võti
Hiire preadipotsüütidest saadud 3T3-L1 rakuliini kasutatakse laialdaselt teadusuuringutes, mis keskenduvad rasvumise, diabeedi ja muude sellega seotud tervisehäirete põhilistele rakumehhanismidele. Lisaks sellele on 3T3-L1 rakud keskse tähtsusega, et uurida keerulisi allrakulisi radu, mis hõlbustavad adipogeneesi, protsessi, mille käigus preadipotsüüdid muutuvad küpseteks adipotsüütideks.
3T3-L1 rakuliini taust ja päritolu
Selles jaotises käsitletakse olulisi üksikasju 3T3-L1 rakuliini kohta, näiteks selle olemust, 3T3-L1 adipotsüütide suurust ja päritolu, mis on selle rakuliiniga tööd alustavatele teadlastele väga olulised.
- Hiirte fibroblastide rakkudest pärinev 3T3-L1 liin on subkloonitud Šveitsi albiinohiirte 3T3 rakkudest, mis on valitud nende lipiidide akumuleerimise võime tõttu. 3T3 rakkude eelkäijad on saadud hiirte embrüotest.
- Esialgu on 3T3-L1 rakud fibroblastide sarnase struktuuriga, kuid spetsiifilistes tingimustes diferentseeruvad nad, omandades adipotsüütide omadused.
- 3T3-L1 adipotsüütide suurus varieerub diferentseerumise eri etappides: diferentseerumata rakkude keskmine läbimõõt on tavaliselt 15,4 μm, samas kui diferentseerumisel on keskmine läbimõõt 7. ja 14. päeval pärast diferentseerumist vastavalt ligikaudu 18,8 μm ja 20,3 μm [1].
- 3T3-L1 rakke iseloomustab ebastabiilne karüotüüp, mille kromosoomide arv on 2n = 40.
3T3-L1 rakkude kasvatamine
3T3-L1 rakke kasvatatakse teaduslaboratooriumides laialdaselt. Käesolevas jaotises esitatud järgmine teave kultiveerimise kohta võib aidata teil 3T3-L1 kultuure tõhusalt käsitleda ja hooldada. Siit saate teada: Milline on 3T3-L1 rakkude kahekordistumisaeg? Kas 3T3-L1 on adherentne või suspensioonirakuliin? Milline on 3T3-L1 külvitihedus?
3T3-L1 rakkude kasvatamise põhipunktid
|
Populatsiooni kahekordistumise aeg: |
3T3-L1 rakkude ligikaudne populatsiooni kahekordistumisaeg on 28 tundi. |
|
Adherentselt või suspensioonis: |
3T3-L1 on kleepuv rakuliin. |
|
Külvikutihedus: |
3T3-L1 rakkude puhul on soovitatav külvitihedus 3 x103 rakku/cm2. Rakkude külvamine peaks toimuma 70-80 % konfluentsuse juures, kui rakutihedus on 6 x104 rakku/cm2. Külvamiseks pestakse rakud 1 x PBSiga, eraldatakse Accutase lahuse abil, lisatakse meedium ja tsentrifuugitakse. Tagasi saadud rakud resuspenseeritakse värskes keskkonnas ja doseeritakse uude kolbi. |
|
Kasvukeskkond: |
DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) kasutatakse 3T3-L1 rakkude optimaalseks kasvatamiseks. Seda keskkonda täiendatakse tavaliselt 4,0 mM L-glutamiiniga, 3,7 g/L NaHCO3, 4,5 g/L glükoosiga ja 10% veiste loote seerumiga. |
|
Kasvutingimused: |
3T3-L1 rakukultuure hoitakse niisutatud inkubaatoris temperatuuril 37 °C ja 5% CO2-ga. |
|
Säilitamine: |
3T3-L1 rakke säilitatakse alla -150 °C temperatuuril kas elektrilises sügavkülmikus või vedela lämmastiku aurufaasis. |
|
Külmutamisprotsess ja keskkond: |
CM-1 või CM-ACF keskkonda kasutatakse 3T3-L1 adipotsüütide külmutamiseks aeglase külmutamise meetodil. See meetod võimaldab rakkude temperatuuri langust ainult 1 °C ja kaitseb nende elujõulisust. |
|
Sulatamisprotsess: |
Külmutatud 3T3-L1 rakud sulatatakse kiiresti 37 °C juures vesivannil. Sulatatud rakud resuspenseeritakse kohe kultuurkeskkonnas ja neid saab otse kolbi kasvatamiseks doseerida. Vastupidiselt sellele võib rakke tsentrifuugida, et eemaldada vana külmutuskeskkond, resuspenseerida värskes keskkonnas ja kasvatada. |
|
Bioturvalisuse tase: |
3T3-L1 hiirte rakuliini jaoks on soovitatav kasutada 1. bioloogilise ohutuse taseme laboratoorset keskkonda. |
3T3-L1 rakuliin: Eelised ja piirangud
Selle fibroblastide rakuliiniga on seotud palju plusse ja miinuseid. Siin käsitletakse 3T3-L1 rakuliini mõningaid olulisi eeliseid ja piiranguid.
Eelised
- Lihtne hooldada: 3T3-L1 rakke on laboris lihtne kasvatada, mistõttu on neid mugav kasutada mitmete rakupõhiste katsete tegemiseks.
- Madalad kulud: 3T3-L1 rakuliin on odavam kui värskelt isoleeritud adipotsüüdid, mis pakub kulutõhusat alternatiivi diferentseerumise ja muude rakuprotsesside uurimiseks.
- Diferentseerumisvõime: Hiirte fibroblastide 3T3-L1 rakkudel on võime diferentseeruda. Nad võivad omandada adipotsüütide fenotüübi ja muud iseloomulikud tunnused, kui nad puutuvad kokku spetsiifiliste stiimulitega.
Piirangud
- Füsioloogilise asjakohasuse puudumine: Hiirtest saadud 3T3-L1 adipotsüütidel puudub füsioloogiline seos inimese adipotsüütide ja rasvkoega. Nad ei esinda täielikult rasvkoe heterogeensust ja keerukust in vivo, mis piirab katsetulemuste otsest rakendatavust inimesele.
3T3-L1 rakkude rakendused
3T3-L1 adipotsüütide diferentseerimine
3T3-L1 rakuliini kasutatakse tavaliselt adipotsüütide bioloogia, adipotsüütide diferentseerumise ja sellega seotud rakuliste ja molekulaarsete mehhanismide uurimiseks. 3T3-L1 rakkude diferentseerumine adipotsüütideks jäljendab täpselt adipotsüütide in vivo diferentseerumisprotsessi. Rasvkoes on stromaalses vaskulaarses fraktsioonis asuvatel eellaste rakkudel potentsiaal diferentseeruda küpseteks adipotsüütideks vastuseks erinevatele füsioloogilistele märguannetele, sealhulgas toitumisseisundile ja hormonaalsetele signaalidele. Mudel 3T3-L1 võimaldab üksikasjalikult uurida adipotsüütide eellaste diferentseerumisradu, andes ülevaate adipogeneesi reguleerivatest molekulaarsetest mehhanismidest ja selle reguleerimisest väliste tegurite poolt.
Diferentseerumisprotsessi saab indutseerida kultuuris, kui konfluentsed 3T3-L1 preadipotsüüdid pannakse kokku spetsiifilise indutseerijate kokteiliga, mis tavaliselt sisaldab insuliini, deksametasooni ja isobutüülmetüülksantiini (IBMX). Indutseerimine käivitab rea transkriptsioonilisi ja rakulisi sündmusi, mis viivad adipotsüütide fenotüübi omandamiseni, mida iseloomustab lipiidipisarate akumuleerumine, insuliinitundlikkus ja adipotsüütidele omaste valkude, nagu peroksisoomi proliferaatoriga aktiveeritud retseptori gamma (PPARγ) ja CCAAT/enhancer-binding protein alpha (C/EBPα), ekspressioon.
Küpsete 3T3-L1 adipotsüütide funktsionaalsed omadused
Diferentseeritud 3T3-L1 adipotsüüdid ekspresseerivad adipogeenseid geene ja neil on paljud küpsete adipotsüütide funktsionaalsed omadused, võime ladustada ja mobiliseerida lipiide, eritada adipokiine ja reageerida insuliinile. Need rakud on võimelised sünteesima ja lagundama triglütseriide, mängides seeläbi rolli energiahomeostaasis. 3T3-L1 adipotsüütide uurimine on valgustanud ka rasvkoe endokriinset funktsiooni, tuues esile erinevate bioaktiivsete peptiidide ja valkude sekretsiooni, mis mõjutavad süsteemset ainevahetust.
Diabeedi ja rasvumise uuringud
3T3-L1 preadipotsüüte kasutatakse in vitro mudelina diabeedi ja rasvumisega seotud molekulaarradade uurimiseks. Lisaks võib see aidata skriinida ravimeid või muid ravimeid nende haiguste vastu võitlemiseks. Näiteks uuriti 2022. aastal läbiviidud uuringus 3T3-L1 rakkude abil traditsioonilise rohu Ocimum forskolei Benth diabeedivastast toimet. Nad hindasid glükoosi omastamist, adipogeenseid markereid ja transkriptsioonimarkereid, st DGAT1, CEBP/α ja PPARγ töödeldud rakkudes. Vastavalt sellele hinnati uuringus 3T3-L1 rakke kasutades ühe taimeühendi, kaempferooli rasvumisvastast mõju. Teadlased uurisid, et ühend näitas rasvumisvastast potentsiaali, inhibeerides adipogeneesi ja edendades lipolüüsi nendes preadipotsüütides.
3T3-L1 rakke sisaldavad teaduspublikatsioonid
Siin on esitatud silmapaistvad ja mõned kõige enam tsiteeritud hiljutised publikatsioonid, milles kasutatakse 3T3-L1 rakke.
Apigetriin inhibeerib adipogeneesi 3T3-L1 rakkudes PPARγ ja CEBP-α allareguleerimise kaudu
Selles väljaandes Lipids in Health and Disease (2018) pakuti välja, et apigetrin, flavonoid, pärsib adipogeneesi, vähendades transkriptsioonifaktorite, st CEBP-α ja PPARγ taset 3T3-L1 rakkudes.
Logaanhappe antiadipogeenne toime 3T3-L1 preadipotsüütides ja ovariektomiseeritud hiirtel
See uuring avaldati ajakirjas Molecules 2018. aastal. Selles pakuti välja, et Gentiana lutea L. (GL) juurest pärit ühendil logaanhape on rasvumisvastane potentsiaal, kuna see avaldab adipogeenset mõju 3T3-L1 rakkudes.
Selles artiklis ajakirjas Toxicology reports (2018) uuriti dimetüülsulfoksiidi võimalikku mõju 3T3-L1 rakkude lipiidide sisaldusele, oksüdatiivsele stressile ja elujõulisusele annusest sõltuval viisil.
See artikkel on avaldatud ajakirjas Molecular and Cellular Endocrinology 2019. aastal. Selles uuringus hindasid teadlased adropiini valgu võimalikku mõju 3T3-L1 rakkude proliferatsioonile ja diferentseerumisele ning roti primaarsetele adipotsüütidele.
Selles Nutrition Research (2019) uuringus uuriti Undaria pinnatifida'st saadud sulfaatunud polüsahhariidi, Fucoidan'i, antidiabeetilist potentsiaali. Tulemused näitasid, et fucoidan stimuleerib glükoosi omastamist, vähendab basaalset lipolüüsi preadipotsüütide 3T-L1 rakkudes ja avaldab neid toimeid.
See teadusartikkel avaldati 2019. aastal ajakirjas Food and Function. Selles pakuti välja, et looduslik toode ginsenosiid Rg2 avaldab rasvumisvastast mõju, pärssides adipogeneesi 3T3-L1 rakkudes ja rasvunud hiirtel AMPK-kaskaadi reguleerimise kaudu.
Ressursid 3T3-L1 rakuliini jaoks: L3T3T3: Protokollid, videod ja muud vahendid: protokollid, videod ja muud
3T3-L1 on tuntud hiire fibroblastide rakuliin. Selle rakuliini kultiveerimise, transfektsiooni, külmutamise ja sulatamise protokollide kohta on saadaval mitu ressurssi.
Siin on mainitud mõned ressursid.
- 3T3-L1 rakkude diferentseerimine: Sellel lingil on üksikasjalik protokoll 3T3-L1 preadipotsüütide diferentseerimiseks.
- 3T3-L1 rakkude transfektsioon: See video on 3T3-L1 rakkude transfektsiooni juhend.
- 3t3-rakkude passageerimine: See video selgitab 3T3 hiire fibroblastide rakkude passageerimise protseduuri.
Siit leiate mõned protokollid 3T3-L1 rakuliini kultiveerimiseks.
- 3T3-L1 rakkude kultiveerimine: See link sisaldab üksikasjalikku samm-sammulist juhendit 3T3-L1 rakkude jagamiseks. Lisaks on seal ka rakkude külmutamise ja diferentseerimise protokoll.
- 3T3-L1 rakkude kasvatamine ja diferentseerimine: Sellel lingil on 3T3-L1 rakkude kultiveerimise ja diferentseerimise protokoll.
3T3-L1 adipotsüüdid: KKK nende rolli kohta rasvkoe bioloogias ja ainevahetuse uuringutes
Viited
- Inimese rasvkoest saadud tüvirakkude ja 3T3-L1 diferentseerumise kiire analüüsimine adipotsüütide suunas, kasutades Scepter™ 2.0 rakuarvesti. BioTechniques, 2012. 53(2): p. 109-111.
- Xu, J., et al., microRNA-16-5p soodustab 3T3-L1 adipotsüütide diferentseerumist EPT1 reguleerimise kaudu. Biokeemiliste ja biofüüsikaliste uuringute teatised, 2019. 514(4): p. 1251-1256.
- Zhang, L., et al., Diferentseerumise ja lipiidide metabolismi edendamine on DINP-ga kokkupuute peamine mõju 3T3-L1 preadipotsüütidele. Keskkonnareostus, 2019. 255: p. 113154.
- Khalil, H.E., et al., Ocimum forskolei Benth'i leevendav mõju diabeetiliste rottide ja 3T3-L1 fibroblastide diabeetilistele, apoptootilistele ja adipogeensetele biomarkeritele In Silico lähenemise abil. Molecules, 2022. 27(9): p. 2800.
- Torres-Villarreal, D., et al., Kaempferooli rasvumisvastane mõju adipogeneesi inhibeerimise ja lipolüüsi suurendamise kaudu 3T3-L1 rakkudes. Journal of physiology and biochemistry, 2019. 75: p. 83-88.
