3T3-L1-solulinja: avain liikalihavuuden ymmärtämiseen

Hiiren preadiposyytteistä peräisin oleva 3T3-L1-solulinja on laajalti käytössä tutkimuksessa, joka keskittyy liikalihavuuteen, diabetekseen ja muihin niihin liittyviin terveysongelmiin liittyviin perustavanlaatuisiin solumekanismeihin. Lisäksi 3T3-L1-solut ovat keskeisiä tutkittaessa monimutkaisia solunsisäisiä reittejä, jotka edistävät adipogeneesiä, eli prosessia, jossa preadiposyytit muuttuvat kypsiksi adiposyytteiksi.

3T3-L1-solulinjan tausta ja alkuperä

Tässä osiossa syvennytään 3T3-L1-solulinjan olennaisiin yksityiskohtiin, kuten sen luonteeseen, 3T3-L1-rasvasolujen kokoon ja alkuperään, jotka ovat perustavanlaatuisia tietoja tutkijoille, jotka alkavat työskennellä tämän solulinjan parissa.

• Hiiren fibroblastisoluista peräisin oleva 3T3-L1-linja subklonoitiin sveitsiläisten albiinohiirten 3T3-soluista, jotka valittiin niiden kyvyn perusteella kerätä lipidejä. Esiasteena toimineet 3T3-solut olivat peräisin hiiren alkioista.
• Alun perin 3T3-L1-solut ovat fibroblastien kaltaisia, mutta tietyissä olosuhteissa ne erilaistuvat ja saavat rasvasolujen ominaisuudet.
• 3T3-L1-rasvasolujen koko vaihtelee erilaistumisen eri vaiheissa: erilaistumattomien solujen keskimääräinen halkaisija on tyypillisesti 15,4 μm, kun taas erilaistumisen jälkeen keskimääräiset halkaisijat ovat 7. ja 14. päivänä erilaistumisen jälkeen noin 18,8 μm ja 20,3 μm [1].
• 3T3-L1-soluille on ominaista epävakaa karyotyyppi, jossa kromosomien lukumäärä on 2n = 40.

3T3-L1-solujen viljely

3T3-L1-soluja viljellään laajalti tutkimuslaboratorioissa. Tässä osiossa esitetyt viljelytiedot voivat auttaa sinua käsittelemään ja ylläpitämään 3T3-L1-viljelmiä tehokkaasti. Täältä saat selville: Mikä on 3T3-L1-solujen kaksinkertaistumisaika? Onko 3T3-L1 adheesiivinen vai suspensio-solulinja? Mikä on 3T3-L1-solujen kylvötiheys?

3T3-L1-solujen viljelyn avainkohdat

Populaation kaksinkertaistumisaika:

3T3-L1-solujen populaation kaksinkertaistumisaika on noin 28 tuntia.

Adheesiivinen vai suspensio:

3T3-L1 on kiinnittyvä solulinja.

Kylvötiheys:

3T3-L1-soluille suositellaan 3 x 10³ solua/cm^2:n kylvötiheyttä. Solut tulisi siirtää 70–80 %:n konfluenssissa, kun solutiheys saavuttaa 6 x 10⁴ solua/cm². Kylvöä varten solut pestään 1 x PBS:llä, irrotetaan Accutase-liuoksella, lisätään elatusaineeseen ja sentrifugoidaan. Talteen otetut solut suspendoidaan uudelleen tuoreeseen elatusaineeseen ja annostellaan uuteen pulloon.

Kasvatusväliaine:

3T3-L1-solujen optimaaliseen kasvuun käytetään DMEM-kasvatusainetta (Dulbecco's Modified Eagle Medium). Tätä elatusainetta täydennetään yleensä 4,0 mM L-glutamiinilla, 3,7 g/l NaHCO3:lla, 4,5 g/l glukoosilla ja 10 %:lla naudan sikiöseerumilla.

Kasvuolosuhteet:

3T3-L1-soluviljelmiä pidetään kostutetussa inkubaattorissa 37 °C:ssa ja 5 %:n CO2-pitoisuudessa.

Säilytys:

3T3-L1-soluja säilytetään alle -150 °C:n lämpötilassa joko sähköpakastimessa tai nestemäisen typen höyryvaiheessa.

Jäähdytysprosessi ja väliaine:

3T3-L1-adiposyyttien hitaassa pakastuksessa käytetään CM-1- tai CM-ACF-kasvatusainetta. Tämä menetelmä mahdollistaa vain 1 °C:n laskun solujen lämpötilassa ja suojaa niiden elinkelpoisuutta.

Sulatusprosessi:

Jäädytetyt 3T3-L1-solut sulatetaan nopeasti 37 °C:n lämpötilassa vesihauteessa. Sulatetut solut suspendoidaan välittömästi viljelyalustaan ja ne voidaan siirtää suoraan kasvatuskolviin. Toisaalta solut voidaan myös sentrifugoida vanhan pakastusväliaineen poistamiseksi, suspendoida uudelleen tuoreeseen väliaineeseen ja viljellä.

Bioturvallisuustaso:

3T3-L1-hiirisolulinjalle suositellaan bioturvallisuustason 1 laboratorio-olosuhteita.

3T3-L1-solulinja: Edut ja rajoitukset

Tähän fibroblastisolulinjaan liittyy monia etuja ja haittoja. Tässä käsitellään muutamia 3T3-L1-solulinjan tärkeitä etuja ja rajoituksia.

Edut

• Helppo ylläpitää: 3T3-L1-soluja on helppo viljellä laboratorioissa, mikä tekee niistä käteviä moniin solupohjaisiin kokeisiin.
• Edullinen: 3T3-L1-solulinja on edullisempi kuin tuoreet eristetyt rasvasolut, mikä tekee siitä kustannustehokkaan vaihtoehdon erilaistumisen ja muiden soluprosessien tutkimiseen.
• Eriyttymiskyky: Hiiren fibroblasti 3T3-L1-soluilla on kyky eriytyä. Ne voivat saada rasvasolujen fenotyypin ja muita ominaispiirteitä, kun ne altistetaan tietyille ärsykkeille.

Rajoitukset

• Fysiologisen merkityksen puute: Hiiristä peräisin olevilla 3T3-L1-rasvasoluilla ei ole fysiologista merkitystä ihmisen rasvasolujen ja rasvakudoksen kannalta. Ne eivät täysin edusta rasvakudoksen heterogeenisyyttä ja monimutkaisuutta in vivo, mikä rajoittaa kokeellisten tulosten suoraa sovellettavuutta ihmisiin.

3T3-L1-solujen sovellukset

3T3-L1-rasvasolujen erilaistuminen

3T3-L1-solulinjaa käytetään yleisesti rasvasolujen biologian, rasvasolujen erilaistumisen sekä niihin liittyvien solu- ja molekyylimekanismien tutkimiseen. 3T3-L1-solujen erilaistuminen rasvasoluiksi jäljittelee tarkasti rasvasolujen erilaistumisreittiä in vivo. Rasvakudoksessa stromaalisen verisuonifraktion sisällä olevilla esisoluilla on potentiaalia erilaistua kypsiksi rasvasoluiksi vasteena erilaisille fysiologisille ärsykkeille, kuten ravitsemustilalle ja hormonaalisille signaaleille. 3T3-L1-malli mahdollistaa rasvasolujen esisolujen erilaistumisreittien yksityiskohtaisen tutkimuksen ja tarjoaa tietoa molekyylimekanismeista, jotka säätelevät rasvasolujen muodostumista ja sen säätelyä ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta.

Eriyttymisprosessi voidaan indusoida viljelmässä altistamalla konfluentit 3T3-L1-preadiposyytit spesifiselle indusoijien seokselle, joka tyypillisesti sisältää insuliinia, deksametasonia ja isobutyylimetyyliksantiinia (IBMX). Induktio laukaisee sarjan transkriptio- ja solutapahtumia, jotka johtavat rasvasolufenotyypin muodostumiseen. Sille on ominaista rasvapisaroiden kertyminen, insuliiniherkkyys sekä rasvasolukohtaisten proteiinien, kuten peroksisomiproliferaattoriaktivoidun reseptorin gamma (PPARγ) ja CCAAT/enhancer-sitoutuvan proteiinin alfa (C/EBPα).

Kypsien 3T3-L1-rasvasolujen toiminnalliset ominaisuudet

Eriytyneet 3T3-L1-rasvasolut ilmentävät adipogeenisiä geenejä ja osoittavat monia kypsien rasvasolujen toiminnallisia ominaisuuksia, kuten kykyä varastoida ja mobilisoida lipidejä, erittää adipokiineja ja reagoida insuliiniin. Nämä solut kykenevät syntetisoimaan ja hajottamaan triglyseridejä, mikä antaa niille roolin energian homeostaasissa. 3T3-L1-rasvasolujen tutkimus on myös valottanut rasvakudoksen endokriinisiä toimintoja ja tuonut esiin erilaisten bioaktiivisten peptidien ja proteiinien erittymisen, jotka vaikuttavat systeemiseen aineenvaihduntaan.

Diabeteksen ja liikalihavuuden tutkimus

3T3-L1-preadiposyyttejä käytetään in vitro -mallina diabetekseen ja liikalihavuuteen liittyvien molekyylireittien tutkimiseen. Lisäksi ne voivat auttaa seulomaan lääkkeitä tai muita terapeuttisia aineita näiden sairauksien torjumiseksi. Esimerkiksi vuonna 2022 tehdyssä tutkimuksessa tutkittiin perinteisen yrtin, Ocimum forskolei Benth, antidiabeettisia vaikutuksia käyttämällä 3T3-L1-soluja. Tutkijat arvioivat glukoosin ottoa, adipogeenisiä merkkiaineita ja transkriptiomarkkereita, kuten DGAT1, CEBP/α ja PPARγ, käsitellyissä soluissa. Vastaavasti eräässä tutkimuksessa arvioitiin kasviyhdisteen, kaempferolin, liikalihavuutta ehkäiseviä vaikutuksia käyttäen 3T3-L1-soluja. Tutkijat havaitsivat, että yhdisteellä oli liikalihavuuden vastaisia vaikutuksia, sillä se esti rasvakudoksen muodostumista ja edisti rasvan hajoamista näissä preadiposyytteissä.

3T3-L1-soluja käsittelevät tutkimusjulkaisut

Tässä on merkittävimpiä ja eniten siteerattuja viimeaikaisia julkaisuja, joissa käsitellään 3T3-L1-soluja.

Apigetriini estää adipogeneesiä 3T3-L1-soluissa säätelemällä alaspäin PPARγ:ta ja CEBP-α:ta

Tässä Lipids in Health and Disease -lehdessä (2018) julkaistussa artikkelissa esitettiin, että flavonoidi apigetriini estää adipogeneesiä vähentämällä transkriptiotekijöiden, eli CEBP-α:n ja PPARγ:n, pitoisuuksia 3T3-L1-soluissa.

Loganihapon antiadipogeeniset vaikutukset 3T3-L1-preadiposyytteissä ja munasarjat poistetuissa hiirissä

Tämä tutkimus julkaistiin Molecules-lehdessä vuonna 2018. Siinä esitettiin, että Gentiana lutea L. (GL) -juuressa oleva loganihappo-yhdisteellä on potentiaalia liikalihavuuden torjunnassa, koska se vaikuttaa adipogeneesiin 3T3-L1-soluissa.

Dimetyylisulfoksidin annoksesta riippuva vaikutus lipidipitoisuuteen, solujen elinkelpoisuuteen ja oksidatiiviseen stressiin 3T3-L1-adiposyytteissä

Tämä Toxicology Reports -lehdessä (2018) julkaistu artikkeli tutki dimetyylisulfoksidin mahdollista vaikutusta 3T3-L1-solujen lipidipitoisuuteen, oksidatiiviseen stressiin ja elinkelpoisuuteen annoksesta riippuvaisella tavalla.

Adropiinin vaikutukset 3T3-L1-solujen ja rotan primaaristen preadiposyyttien proliferaatioon ja erilaistumiseen

Tämä artikkeli julkaistiin Molecular and Cellular Endocrinology -lehdessä vuonna 2019. Tässä tutkimuksessa tutkijat arvioivat adropiini-proteiinin mahdollisia vaikutuksia 3T3-L1-solujen proliferaatioon ja erilaistumiseen sekä rotan primaarisissa adiposyyteissä.

Undaria pinnatifidasta peräisin olevalla fucoidanilla on diabeteslääkkeen kaltaisia vaikutuksia, sillä se stimuloi glukoosin ottoa ja vähentää 3T3-L1-adiposyyttien peruslipolyysiä

Tässä Nutrition Research (2019) -tutkimuksessa selvitettiin Undaria pinnatifidasta saadun sulfoidun polysakkaridin, fucoidanin, diabeteksen vastaisia vaikutuksia. Tulokset osoittivat, että fucoidan stimuloi glukoosin ottoa, vähentää preadiposyyttien 3T-L1-solujen peruslipolyysiä ja vaikuttaa näihin vaikutuksiin.

Ginsenosidi Rg2 estää adipogeneesiä 3T3-L1-preadiposyytteissä ja hillitsee liikalihavuutta rasvaisen ruokavalion aiheuttamassa liikalihavuudessa AMPK-reitin kautta

Tämä tutkimusartikkeli julkaistiin vuonna 2019 Food and Function -lehdessä. Siinä esitettiin, että luonnontuote ginsenosidi Rg2 vaikuttaa liikalihavuuden torjuntaan estämällä adipogeneesiä 3T3-L1-soluissa ja liikalihavissa hiirissä säätelemällä AMPK-kaskadia.

3T3-L1-solulinjan resurssit: protokollat, videot ja muuta

3T3-L1 on tunnettu hiiren fibroblastisolulinja. Tästä solulinjasta on saatavilla useita resursseja, jotka koskevat viljely-, transfektio-, pakastus- ja sulatusprotokollia.

Tässä mainitaan muutamia resursseja.

• 3T3-L1-solujen erilaistuminen: Tämä linkki tarjoaa yksityiskohtaisen protokollan 3T3-L1-preadiposyyttien erilaistumiseksi.
• 3T3-L1-solujen transfektio: Tämä video on opas 3T3-L1-solujen transfektioon.
• 3T3-solujen siirto: Tämä video selittää 3T3-hiirifibroblastisolujen siirron menettelyn.

Täältä löydät ohjeita 3T3-L1-solulinjan viljelyyn.

• 3T3-L1-solujen viljely: Tämä linkki sisältää yksityiskohtaisen vaiheittaisen oppaan 3T3-L1-solujen jakamisesta. Lisäksi se sisältää protokollan solujen pakastamisesta ja erilaistamisesta.
• 3T3-L1-soluviljely ja erilaistuminen: Tästä linkistä löydät protokollan 3T3-L1-solujen viljelyyn ja erilaistumiseen.