Mine kodulehele

3T3-L1 rakuliin: võti rasvumise mõistmiseks

Hiire preadipotsüütidest saadud 3T3-L1 rakuliini kasutatakse laialdaselt uuringutes, mis keskenduvad rasvumise, diabeedi ja muude seotud terviseprobleemidega seotud põhilistele rakulistele mehhanismidele. Lisaks on 3T3-L1 rakud kesksel kohal rasvkoe teket soodustavate keeruliste subrakuliste signaaliteede uurimisel – see on protsess, mille käigus preadipotsüüdid muutuvad küpseteks adipotsüütideks.

📋 3T3-L1 rakuliin — lühifaktid
Kasvukeskkond
3T3-L1 rakkude optimaalseks kasvuks kasutatakse DMEM-i (Dulbecco modifitseeritud Eagle'i keskkond). Sellele keskkonnale lisatakse tavaliselt 4,0 mM L-glutamiini, 3,7 g/l NaHCO3, 4,5 g/l glükoosi ja 10% loote veise seerumit.
Kaksinkordistumisaeg
3T3-L1 rakkude populatsiooni ligikaudne kahekordistumisaeg on 28 tundi.
Kasvutüüp
3T3-L1 on adhesiivne rakuliin.
Bioloogiline ohutustase
BSL-1

3T3-L1 rakuliini taust ja päritolu

Käesolevas jaotises käsitletakse 3T3-L1 rakuliini olulisi üksikasju, nagu selle olemus, 3T3-L1 rasvarakkude suurus ja päritolu, mis on olulised teadlastele, kes hakkavad selle rakuliiniga töötama.

  • Hiire fibroblastidest pärinev 3T3-L1 liin subkloneeriti Šveitsi albiino hiirte 3T3 rakkudest, mis valiti välja nende võime tõttu koguda lipiide. Eelkäijad 3T3 rakud pärinesid hiire embrüotest.
  • Esialgu on 3T3-L1 rakkudel fibroblastidele omane struktuur, kuid teatud tingimustes läbivad nad diferentseerumise, omandades rasvarakkude omadused.
  • 3T3-L1 rasvarakkude suurus varieerub diferentseerumise erinevates etappides: diferentseerumata rakkude keskmine läbimõõt on tavaliselt 15,4 μm, kuid diferentseerumise järel on keskmine läbimõõt 7. ja 14. päeval pärast diferentseerumist vastavalt umbes 18,8 μm ja 20,3 μm [1].
  • 3T3-L1 rakke iseloomustab ebastabiilne kariotüüp, mille kromosoomide arv on 2n = 40.

Rasvarakkude kasvu kujutav kolmemõõtmeline meditsiiniline animatsioon.

3T3-L1 rakkude kasvatamine

3T3-L1 rakke kasvatatakse laialdaselt uurimislaborites. Käesolevas jaotises esitatud kasvatamisalane teave võib aidata teil 3T3-L1 kultuure tõhusalt käsitseda ja hooldada. Siit saate teada: Milline on 3T3-L1 rakkude kahekordistumisaeg? Kas 3T3-L1 on adhesiivne või suspensiooniline rakuliin? Milline on 3T3-L1 rakkude külvitihedus?

3T3-L1 rakkude kasvatamise põhipunktid

Populatsiooni kahekordistumisaeg:

3T3-L1 rakkude populatsiooni ligikaudne kahekordistumisaeg on 28 tundi.

Adherentne või suspensioonis:

3T3-L1 on adhesiivne rakuliin.

Külvitihedus:

3T3-L1 rakkude puhul soovitatakse külvitihedust 3 x 103 rakku/cm2. Rakud tuleks ümber istutada 70–80% konfluentsuse juures, kui rakutihedus jõuab 6 x 104 rakku/cm2. Istutamiseks pestakse rakud 1 x PBS-ga, eraldatakse Accutase lahuse abil, lisatakse kasvukeskkond ja tsentrifuugitakse. Taastatud rakud suspendeeritakse uues kasvukeskkonnas ja jaotatakse uude kolbi.

Kasvukeskkond:

3T3-L1 rakkude optimaalseks kasvuks kasutatakse DMEM-i (Dulbecco modifitseeritud Eagle'i keskkond). Sellele keskkonnale lisatakse tavaliselt 4,0 mM L-glutamiini, 3,7 g/l NaHCO3, 4,5 g/l glükoosi ja 10% loote veise seerumit.

Kasvatustingimused:

3T3-L1 rakukultuure hoitakse niisutatud inkubaatoris temperatuuril 37 °C ja 5% CO2 sisaldusega.

Säilitamine:

3T3-L1 rakke säilitatakse temperatuuril alla -150 °C kas elektrilises sügavkülmas või vedela lämmastiku aurufaasis.

Külmutamisprotsess ja keskkond:

3T3-L1 rasvarakkude aeglase külmutamise meetodil kasutatakse CM-1 või CM-ACF keskkondi. See meetod võimaldab rakkude temperatuuri langust vaid 1 °C võrra ja kaitseb nende eluvõimelisust.

Sulatusprotsess:

Külmutatud 3T3-L1 rakud sulatatakse kiiresti 37 °C veevannis. Sulatatud rakud suspendeeritakse kohe uuesti kasvukeskkonnas ja neid saab kasvamiseks otse kolbi kanda. Vastupidiselt sellele võib rakke tsentrifuugida, et eemaldada vana külmutuskeskkond, suspendeerida uues keskkonnas ja kultiveerida.

Bioloogiline ohutustase:

3T3-L1 hiire rakuliini jaoks soovitatakse 1. bioloogilise ohutuse taseme laboritingimusi.

3T3 L1 cells

3T3-L1 rakkude tihe ühekihiline kude 10- ja 20-kordse suurenduse all.

3T3-L1 rakuliin: eelised ja piirangud

Selle fibroblastide rakuliiniga on seotud palju plusse ja miinuseid. Siin arutatakse mõningaid 3T3-L1 rakuliini olulisi eeliseid ja piiranguid.

Eelised

  • Lihtne hooldada: 3T3-L1 rakke on laboris lihtne kasvatada, mistõttu sobivad need hästi mitmesugusteks rakupõhisteks katseteks.
  • Madal hind: 3T3-L1 rakuliin on odavam kui värskelt isoleeritud adipotsüüdid, pakkudes kulutõhusat alternatiivi diferentseerumise ja muude rakuprotsesside uurimiseks.
  • Diferentseerumisvõime: hiire fibroblastide 3T3-L1 rakkudel on võime diferentseeruda. Nad võivad omandada rasvarakkude fenotüübi ja muud iseloomulikud tunnused, kui neid mõjutavad teatud stiimulid.

Piirangud

  • Füsioloogilise asjakohasuse puudumine: hiirtelt pärinevatel 3T3-L1 rasvarakkudel puudub füsioloogiline asjakohasus inimese rasvarakkude ja rasvkoega. Need ei esinda täielikult rasvkoe heterogeensust ja keerukust in vivo, mis piirab eksperimentaalseid tulemusi inimeste puhul.


3T3-L1 rakkude rakendused

3T3-L1 rasvarakkude diferentseerumine

3T3-L1 rakuliini kasutatakse tavaliselt rasvarakkude bioloogia, rasvarakkude diferentseerumise ning sellega seotud raku- ja molekulaarmehhanismide uurimiseks. 3T3-L1 rakkude diferentseerumine rasvarakkudeks jäljendab täpselt rasvarakkude in vivo diferentseerumisprotsessi. Rasvkoes on strooma vaskulaarses fraktsioonis asuvatel eellastel potentsiaal diferentseeruda küpseteks rasvarakkudeks vastusena erinevatele füsioloogilistele signaalidele, sealhulgas toitumise seisundile ja hormonaalsetele signaalidele. 3T3-L1 mudel võimaldab adipoüütide eellaste diferentseerumisradade üksikasjalikku uurimist, pakkudes ülevaadet molekulaarsetest mehhanismidest, mis juhivad adipogeneesi ja selle reguleerimist väliste tegurite poolt.

Diferentseerumisprotsessi saab kultuuris indutseerida, eksponeerides konfluentseid 3T3-L1 preadipotsüüte spetsiifilisele indutseerijate kokteilile, mis sisaldab tavaliselt insuliini, deksametasooni ja isobutüülmetüülksantiini (IBMX). Induktsioon käivitab rea transkriptsioonilisi ja rakulisi sündmusi, mis viivad rasvarakkude fenotüübi omandamiseni, mida iseloomustab lipiiditilgakeste kogunemine, insuliinitundlikkus ja rasvarakkudele iseloomulike valkude, nagu peroksisomaalsete proliferatorite poolt aktiveeritud retseptor gamma (PPARγ) ja CCAAT/enhancer-siduva valgu alfa (C/EBPα).

Täiskasvanud 3T3-L1 rasvarakkude funktsionaalsed omadused

Diferentseerunud 3T3-L1 rasvarakud ekspresseerivad adipogeenseid geene ja ilmutavad paljusid küpsete rasvarakkude funktsionaalseid omadusi, nagu võime ladustada ja mobiliseerida lipiide, eritada adipokiine ning reageerida insuliinile. Need rakud suudavad sünteesida ja lagundada triglütseriide, mängides seeläbi rolli energia homeostaasis. 3T3-L1 rasvarakkude uuringud on valgustanud ka rasvkoe endokriinseid funktsioone, rõhutades süsteemset ainevahetust mõjutavate erinevate bioaktiivsete peptiidide ja valkude sekretsiooni.

Diabeedi ja rasvumise uuringud

3T3-L1 preadipotsüüte kasutatakse in vitro mudelina diabeedi ja rasvumisega seotud molekulaarsete protsesside uurimiseks. Lisaks võib see aidata sõeluda ravimeid või muid terapeutilisi aineid nende haiguste vastu võitlemiseks. Näiteks uuriti 2022. aastal läbi viidud uuringus traditsioonilise taime Ocimum forskolei Benth diabeedivastast toimet, kasutades 3T3-L1 rakke. Uuriti glükoosi omastamist, adipogeenseid markereid ja transkriptsioonimarkereid, st DGAT1, CEBP/α ja PPARγ ravitud rakkudes. Samuti hinnati ühes uuringus taimeühendi kaempferooli rasvumist vähendavat toimet, kasutades 3T3-L1 rakke. Teadlased leidsid, et see ühend näitas rasvumisevastast potentsiaali, pärssides adipogeneesi ja soodustades lipolüüsi nendes preadipotsüütides.


3T3-L1 rakke käsitlevad teadusartiklid

Siin on esitatud silmapaistvad ja mõned viimase aja enim tsiteeritud publikatsioonid, milles käsitletakse 3T3-L1 rakke.

Apigetriin pärsib adipogeneesi 3T3-L1 rakkudes, vähendades PPARγ ja CEBP-α ekspressiooni

Selles ajakirjas Lipids in Health and Disease (2018) avaldatud artiklis väidetakse, et flavonoid apigetriin pärsib adipogeneesi, vähendades transkriptsioonifaktorite, st CEBP-α ja PPARγ taset 3T3-L1 rakkudes.

Loganhappe antiadipogeensed mõjud 3T3-L1 preadipotsüütides ja munasarjade eemaldatud hiirtel

See uuring avaldati ajakirjas Molecules 2018. aastal. Selles väideti, et Gentiana lutea L. (GL) juures leiduv ühend logaanhape omab rasvumisevastast potentsiaali, kuna avaldab 3T3-L1 rakkudes adipogeenset mõju.

Dimetüülsulfoksiidi annusest sõltuv mõju lipiidide sisaldusele, rakkude eluvõimele ja oksüdatiivsele stressile 3T3-L1 adipotsüütides

Ajakirjas Toxicology Reports (2018) avaldatud artiklis uuriti dimetüülsulfoksiidi potentsiaalset mõju 3T3-L1 rakkude lipiidisisaldusele, oksüdatiivsele stressile ja eluvõimele annusest sõltuvalt.

Adropiini mõju 3T3-L1 rakkude ja rottide esmaste preadipotsüütide proliferatsioonile ja diferentseerumisele

See artikkel avaldati ajakirjas Molecular and Cellular Endocrinology 2019. aastal. Selles uuringus hindasid teadlased adropiini valgu võimalikku mõju 3T3-L1 rakkude proliferatsioonile ja diferentseerumisele ning rottide primaarsetele adipotsüütidele.

Undaria pinnatifida fukoidaanil on diabeedivastane toime, stimuleerides glükoosi omastamist ja vähendades 3T3-L1 adipotsüütide basaalse lipolüüsi

Selles ajakirjas „Nutrition Research“ (2019) avaldatud uuringus uuriti Undaria pinnatifida'st saadud sulfaatitud polüsahhariidi fukoidaani diabeedivastast potentsiaali. Tulemused näitasid, et fucoidan stimuleerib glükoosi omastamist, vähendab preadipotsüütide 3T-L1 rakkudes basaalse lipolüüsi ja avaldab neid toimeid.

Ginsenoside Rg2 pärsib adipogeneesi 3T3-L1 preadipotsüütides ja vähendab rasvumist kõrge rasvasisaldusega toiduga toidetud rasvunud hiirtel AMPK signaalitee kaudu

See teadusartikkel avaldati 2019. aastal ajakirjas Food and Function. Selles väideti, et looduslik toode ginsenoside Rg2 avaldab rasvumist vähendavat mõju, pärssides adipogeneesi 3T3-L1 rakkudes ja rasvunud hiirtel AMPK kaskaadi reguleerimise kaudu.


3T3-L1 rakuliini ressursid: protokollid, videod ja muud

3T3-L1 on tuntud hiire fibroblastide rakuliin. Selle rakuliini kultiveerimise, transfektsiooni, külmutamise ja sulatamise protokollide kohta on saadaval mitmeid ressursse.

Siin on nimetatud mõned neist.

Siit leiate mõned protokollid 3T3-L1 rakuliini kultiveerimiseks.

T3-L1 rasvarakud: KKK nende rolli kohta rasvkoe bioloogias ja ainevahetusuuringutes

3T3-L1 rakke, mis on saadud hiirte embrüonaalsetest fibroblastidest, kasutatakse laialdaselt valgete adipotsüütide mudelina. Nad on kesksel kohal adipotsüütide diferentseerumise, ainevahetuse funktsioonide ja rasvumise ja insuliiniresistentsuse rolli uurimisel, kuna nad suudavad täpselt jäljendada loomuliku rasvkoe käitumist.

3T3-L1 rakkude kasvatamine 3D-agaroosikultuuris pakub füsioloogiliselt asjakohasemat keskkonda kui traditsioonilised 2D-kultuurid. See meetod võimaldab teadlastel jälgida adipotsüüte konfiguratsioonis, mis sarnaneb rohkem nende loomulikule seisundile kudedes, mis võib mõjutada adipokiinide sekretsiooni ja rakkude vastastikmõju.

Adipokiinid on kriitilised signaalimolekulid, mida eritavad adipotsüüdid, mis mõjutavad ainevahetuse reguleerimist, põletikku ja insuliinitundlikkust. Nende adipokiinide sekretsiooniprofiili uurimine 3T3-L1 rakkudes heidab valgust rasvkoe endokriinsetele funktsioonidele ja selle süsteemsele metaboolsele mõjule.

Seda tehnikat kasutatakse 3T3-L1 rakkudes toimuvate valkude ja valkude vastastikmõjude uurimiseks, andes ülevaate adipotsüütide diferentseerumise, lipiidide ainevahetuse ja insuliini signaaliradade keerulistest signaalivõrgustikest.

Biokeemilised markerid, eriti need, mis on seotud lipiidide ja glükoosi ainevahetusega, on olulised 3T3-L1 rakkude metaboolse seisundi ja erinevate ravimeetodite mõju hindamisel. Nende rakkude ekstraktide valmistamine võimaldab neid markereid üksikasjalikult uurida, võimaldades sügavamat arusaamist adipotsüütide funktsionaalsusest ja võimalikest talitlushäiretest.
Diferentseerumine indutseeritakse keemiliselt, tavaliselt deksametasooni, IBMXi ja insuliini kombinatsiooni abil. See protsess on oluline adipogeneesi aluseks olevate molekulaar- ja rakumehhanismide ning küpsete adipotsüütide metaboolsete omaduste uurimiseks.
Selleks, et mõista rasvkoe rolli süsteemse glükoositasakaalu ja insuliinitundlikkuse säilitamisel, on oluline uurida, kuidas glükoositaseme mõjutab glükoosi ainevahetust 3T3-L1 adipotsüütides, sealhulgas selliseid aspekte nagu omastamine, ladustamine ja oksüdeerimine.
3T3-L1 rakkudega saab manipuleerida, et modelleerida insuliiniresistentsust ja rasvumisega seotud ainevahetust. See aitab avastada rakulisi ja molekulaarseid tegureid, mis aitavad kaasa insuliiniresistentsusele.
Laktaadi tootmine, mida mõjutavad sellised tegurid nagu hüpoksia ja muutused glükoosi ainevahetuses, ei ole mitte ainult energiaallikas, vaid ka signaalimolekul, mis mõjutab rasvkoe funktsiooni ja insuliinitundlikkust.
Lipiidide akumulatsiooni analüüs 3T3-L1 adipotsüütides annab ülevaate nende ladustamisvõimest ja lipiidide ainevahetuse dünaamikast, mis on rasvumise ja sellega seotud ainevahetushäirete mõistmiseks väga oluline.
Need rasvkoed on võimelised metaboliseerima glükoosi ja võib-olla eksportima glükoosi süsinikku erinevates vormides, näiteks laktaadina, mis rõhutab rasvkoe olulist rolli süsteemses energia- ja glükoosiregulatsioonis.

Viited

  1. Inimese rasvkoest saadud tüvirakkude ja 3T3-L1 diferentseerumise rasvarakkudeks kiire analüüs Scepter™ 2.0 rakulugemisseadme abil. BioTechniques, 2012. 53(2): lk 109–111.
  2. Xu, J. jt, mikroRNA-16–5p soodustab 3T3-L1 rasvarakkude diferentseerumist EPT1 reguleerimise kaudu. Biokeemilised ja biofüüsikalised uurimistulemused, 2019. 514(4): lk 1251–1256.
  3. Zhang, L. jt, Diferentseerumise ja lipiidide ainevahetuse soodustamine on DINP-ga kokkupuute peamised mõjud 3T3-L1 preadipotsüütidele. Environmental pollution, 2019. 255: lk 113154.
  4. Khalil, H.E. jt, Ocimum forskolei Benth'i leevendav toime diabeetiliste rottide ja 3T3-L1 fibroblastide diabeetilistele, apoptootilistele ja adipogeensetele biomarkereile, mida toetab in silico lähenemine. Molecules, 2022. 27(9): lk 2800.
  5. Torres-Villarreal, D. jt, Kaempferooli rasvumist vähendav toime, mis põhineb adipogeneesi pärssimisel ja lipolüüsi suurendamisel 3T3-L1 rakkudes. Journal of physiology and biochemistry, 2019. 75: lk 83–88.

 

Oleme tuvastanud, et asute teises riigis või kasutate hetkel valitud keelest erinevat brauseri keelt. Kas soovite nõustuda soovitatud seadistustega?

Sulge