3T3-L1-solulinja: Avain lihavuuden ymmärtämiseen
Hiiren preadiposyyteistä peräisin olevaa 3T3-L1-solulinjaa käytetään laajalti tutkimuksessa, jossa keskitytään lihavuuden, diabeteksen ja muiden niihin liittyvien terveystilojen perussolumekanismeihin. Lisäksi 3T3-L1-solut ovat keskeisessä asemassa tutkittaessa monimutkaisia alisoluisia reittejä, jotka helpottavat adipogeneesiä eli prosessia, jossa preadiposyytit muuttuvat kypsiksi adiposyyteiksi.
3T3-L1-solulinjan tausta ja syntyperä
Tässä jaksossa perehdytään 3T3-L1-solulinjan olennaisiin yksityiskohtiin, kuten sen luonteeseen, 3T3-L1-adiposyyttien kokoon ja sen alkuperään, jotka ovat olennaisen tärkeitä tutkijoille, jotka aloittavat työskentelyn tällä solulinjalla.
- Hiiren fibroblastisoluista peräisin oleva 3T3-L1-linja subkloonattiin sveitsiläisten albiinohiirien 3T3-soluista, jotka valittiin niiden lipidien kertymiskyvyn perusteella. 3T3-solujen esiasteet olivat peräisin hiiren alkioista.
- Aluksi 3T3-L1-soluilla on fibroblastien kaltainen rakenne, mutta tietyissä olosuhteissa ne erilaistuvat ja omaksuvat rasvasolujen ominaisuudet.
- 3T3-L1-adiposyyttien koko vaihtelee erilaistumisen eri vaiheissa: erilaistumattomien solujen keskimääräinen läpimitta on tyypillisesti 15,4 μm, kun taas erilaistumisen jälkeen keskimääräiset läpimitat erilaistumisen jälkeisenä 7. ja 14. päivänä ovat noin 18,8 μm ja 20,3 μm [1].
- 3T3-L1-soluille on ominaista epästabiili karyotyyppi, jonka kromosomimäärä on 2n = 40.
3T3-L1-solujen viljely
3T3-L1-soluja viljellään laajalti tutkimuslaboratorioissa. Seuraavat tässä jaksossa annetut viljelyä koskevat tiedot saattavat auttaa sinua käsittelemään ja ylläpitämään 3T3-L1-viljelmiä tehokkaasti. Täältä saat tietoa: Mikä on 3T3-L1-solujen kaksinkertaistumisaika? Onko 3T3-L1 tarttuva vai suspensiosolulinja? Mikä on 3T3-L1:n kylvötiheys?
3T3-L1-solujen viljelyä koskevat keskeiset seikat
|
Populaation kaksinkertaistumisaika: |
3T3-L1-solujen likimääräinen populaation kaksinkertaistumisaika on 28 tuntia. |
|
Adheesiossa tai suspensiossa: |
3T3-L1 on tarttuva solulinja. |
|
Kylvötiheys: |
3T3-L1-soluille suositellaan kylvötiheyttä 3 x103 solua/cm2. Solut olisi passageerattava 70-80 %:n konfluenssissa, kun solutiheys on 6 x104 solua/cm2. Kylvöä varten solut pestään 1 x PBS:llä, irrotetaan Accutase-liuoksella, lisätään väliaineeseen ja sentrifugoidaan. Palautetut solut suspendoidaan uudelleen tuoreeseen väliaineeseen ja annostellaan uuteen pulloon. |
|
Kasvualusta: |
DMEM:ää (Dulbecco's Modified Eagle Medium) käytetään 3T3-L1-solujen optimaaliseen kasvuun. 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 hiilidioksidipitoisuudessa. |
|
Varastointi: |
3T3-L1-solut säilytetään alle -150 °C:n lämpötilassa joko sähköpakastimessa tai nestemäisen typen höyryfaasissa. |
|
Pakastusprosessi ja väliaine: |
CM-1- tai CM-ACF-mediaa käytetään 3T3-L1-adiposyyttien jäädyttämiseen hitaan jäädytysmenetelmän avulla. Menetelmä sallii vain 1 °C:n lämpötilan laskun solujen lämpötilassa ja suojaa niiden elinkelpoisuutta. |
|
Sulatusprosessi: |
Pakastetut 3T3-L1-solut sulatetaan nopeasti 37 °C:ssa vesihauteessa. Sulatetut solut suspendoidaan välittömästi uudelleen elatusaineeseen, ja ne voidaan annostella suoraan kolviin kasvua varten. Sitä vastoin solut voidaan sentrifugoida vanhan pakastusmedian poistamiseksi, suspendoida uudelleen tuoreeseen mediaan ja viljellä. |
|
Bioturvallisuustaso: |
Bioturvallisuustason 1 laboratorioasetuksia suositellaan 3T3-L1-hiirisolulinjalle. |
3T3-L1-solulinja: L3: 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 useisiin solupohjaisiin kokeisiin.
- Alhaiset kustannukset: 3T3-L1-solulinja on edullisempi kuin tuoreet eristetyt adiposyytit, mikä tarjoaa kustannustehokkaan vaihtoehdon erilaistumisen ja muiden soluprosessien tutkimiseen.
- Erilaistumiskyky: Hiiren fibroblastien 3T3-L1-soluilla on kyky erilaistua. Ne voivat saada adiposyyttifenotyypin ja muita tyypillisiä ominaisuuksia, kun ne altistetaan tietyille ärsykkeille.
Rajoitukset
- Fysiologisen merkityksen puute: Hiiristä saadut 3T3-L1-adiposyyttisolut eivät ole fysiologisesti relevantteja ihmisen adiposyyttien ja rasvakudoksen kannalta. Ne eivät täysin edusta rasvakudoksen heterogeenisuutta ja monimutkaisuutta in vivo, mikä rajoittaa kokeellisten tulosten suoraa sovellettavuutta ihmisiin.
3T3-L1-solujen sovellukset
3T3-L1-rasvasolujen erilaistuminen
3T3-L1-solulinjaa käytetään yleisesti adiposyyttien biologian, adiposyyttisolujen erilaistumisen ja niihin liittyvien solu- ja molekyylimekanismien tutkimiseen. 3T3-L1-solujen erilaistuminen adiposyyteiksi jäljittelee läheisesti adiposyyttien in vivo -erilaistumisreittiä. Rasvakudoksessa strooman verisuonifraktiossa olevilla esiasteiden soluilla on potentiaalia erilaistua kypsiksi adiposyyteiksi vastauksena erilaisiin fysiologisiin vihjeisiin, kuten ravitsemustilaan ja hormonaalisiin signaaleihin. 3T3-L1-mallin avulla voidaan tutkia yksityiskohtaisesti adiposyyttien esiasteiden erilaistumisreittejä ja saada tietoa molekyylimekanismeista, jotka ohjaavat adipogeneesiä ja sen säätelyä ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta.
Erilaistumisprosessi voidaan indusoida viljelyssä altistamalla konfluenttiset 3T3-L1-preadiposyytit spesifiselle induktorikoktailille, joka sisältää tyypillisesti insuliinia, deksametasonia ja isobutyylimetyyliksantiinia (IBMX). Induktio käynnistää sarjan transkriptio- ja solutapahtumia, jotka johtavat adiposyyttifenotyypin omaksumiseen, jolle on ominaista lipidipisaroiden kertyminen, insuliiniherkkyys ja adiposyytti-spesifisten proteiinien, kuten peroksisomeja aktivoivan proliferaattorin aktivoidun reseptorin gamma (PPARγ) ja CCAAT/enancer-binding protein alpha (C/EBPα), ilmentyminen.
Kypsien 3T3-L1-rasvasolujen toiminnalliset ominaisuudet
Erilaistuneet 3T3-L1-adiposyytit ilmentävät adipogeenigeenejä ja niillä on monia kypsien adiposyyttien toiminnallisia ominaisuuksia, kuten kyky varastoida ja mobilisoida lipidejä, erittää adipokiinejä ja reagoida insuliiniin. Nämä solut kykenevät syntetisoimaan ja hajottamaan triglyseridejä, mikä vaikuttaa energian homeostaasiin. 3T3-L1-adiposyyttien tutkiminen on myös valottanut rasvakudoksen endokriinisiä toimintoja ja tuonut esiin erilaisten bioaktiivisten peptidien ja proteiinien erityksen, jotka vaikuttavat systeemiseen aineenvaihduntaan.
Diabeteksen ja lihavuuden tutkimus
3T3-L1-preadiposyyttejä käytetään in vitro -mallina diabetekseen ja lihavuuteen liittyvien molekyylireittien tutkimiseen. Lisäksi se voi auttaa seulomaan lääkkeitä tai muita terapeuttisia aineita näiden sairauksien torjumiseksi. Esimerkiksi vuonna 2022 tehdyssä tutkimuksessa tutkittiin perinteisen yrtin, Ocimum forskolei Benthin, diabeteksen vastaisia vaikutuksia 3T3-L1-solujen avulla. He arvioivat glukoosinottoa, adipogeenisiä markkereita ja transkriptiomarkkereita eli DGAT1:tä, CEBP/α:ta ja PPARγ:tä käsitellyissä soluissa. Vastaavasti eräässä tutkimuksessa arvioitiin kasviyhdisteen, kaempferolin, lihavuuden vastaisia vaikutuksia 3T3-L1-soluja käyttäen. Tutkijat tutkivat, että yhdiste osoitti lihavuuden vastaista potentiaalia estämällä adipogeneesiä ja edistämällä lipolyysiä näissä preadiposyyteissä.
Tutkimusjulkaisut, joissa on mukana 3T3-L1-soluja
Seuraavassa on lueteltu merkittäviä ja joitakin eniten siteerattuja viimeaikaisia julkaisuja, joissa esiintyy 3T3-L1-soluja.
Apigetriini estää adipogeneesiä 3T3-L1-soluissa säätelemällä PPARγ:tä ja CEBP-α:ta
Tässä Lipids in Health and Disease -lehdessä (2018) julkaistussa julkaisussa ehdotettiin, että flavonoidi apigetriini estää adipogeneesiä vähentämällä transkriptiotekijöiden eli CEBP-α:n ja PPARγ:n tasoja 3T3-L1-soluissa.
Logaanihapon antiadipogeeniset vaikutukset 3T3-L1-preadiposyyteissä ja ovariektomoituneissa hiirissä
Tämä tutkimus julkaistiin Molecules-lehdessä vuonna 2018. Siinä ehdotettiin, että Gentiana lutea L. (GL) -juuressa olevalla yhdisteellä logaanihapolla on liikalihavuuden vastainen potentiaali, koska sillä on adipogeenisiä vaikutuksia 3T3-L1-soluissa.
Tässä Toxicology reports -lehdessä (2018) julkaistussa artikkelissa tutkittiin dimetyylisulfoksidin mahdollista vaikutusta 3T3-L1-solujen lipidipitoisuuteen, oksidatiiviseen stressiin ja elinkelpoisuuteen annosriippuvaisesti.
Tämä artikkeli julkaistiin Molecular and Cellular Endocrinology -lehdessä vuonna 2019. Tässä tutkimuksessa tutkijat arvioivat adropiiniproteiinin mahdollisia vaikutuksia 3T3-L1-solujen proliferaatioon ja erilaistumiseen sekä rotan primaarisiin adiposyytteihin.
Tässä Nutrition Research (2019) -tutkimuksessa tutkittiin Undaria pinnatifidasta saadun sulfatoidun polysakkaridin, Fucoidan, antidiabeettista potentiaalia. Tulokset osoittivat, että fucoidan stimuloi glukoosinottoa, vähentää peruslipolyysiä preadiposyyttien 3T-L1-soluissa ja harjoittaa näitä vaikutuksia.
Tämä tutkimusartikkeli julkaistiin vuonna 2019 Food and Function -lehdessä. Siinä ehdotettiin, että luonnontuote, ginsenosidi Rg2 harjoittaa lihavuuden vastaisia vaikutuksia estämällä adipogeneesiä 3T3-L1-soluissa ja lihavilla hiirillä säätelemällä AMPK-kaskadia.
Resurssit 3T3-L1-solulinjalle: L3T3L3:3T3:3: Protokollia, videoita ja muuta: pöytäkirjat, videot ja muuta
3T3-L1 on kuuluisa hiiren fibroblastisolulinja. Tämän solulinjan viljely-, transfektio-, pakastus- ja sulatusprotokollia varten on saatavilla useita resursseja.
Muutama resurssi mainitaan tässä.
- 3T3-L1-solujen erilaistaminen: Tässä linkissä on yksityiskohtainen protokolla 3T3-L1-preadiposyyttien erilaistamisesta.
- 3T3-L1-solujen transfektio: Tämä video on 3T3-L1-solujen transfektio-opas.
- 3t3-solujen passagointi: Tässä videossa selitetään 3T3-hiiren fibroblastisolujen passage-menettely.
Täältä löydät joitakin protokollia 3T3-L1-solulinjan viljelyyn.
- 3T3-L1-solujen viljely: Tämä linkki sisältää yksityiskohtaisen vaiheittaisen ohjeen 3T3-L1-solujen jakamisesta. Lisäksi siinä on protokolla solujen jäädyttämistä ja erilaistamista varten.
- 3T3-L1-solujen viljely ja erilaistaminen: Tässä linkissä on protokolla 3T3-L1-solujen viljelyä ja erilaistamista varten.
3T3-L1-rasvasolut: Niiden rooli rasvakudoksen biologiassa ja aineenvaihduntatutkimuksessa - FAQ
Viitteet
- Ihmisen rasvakudoksesta peräisin olevien kantasolujen ja 3T3-L1:n erilaistumisen adiposyyteiksi nopea analysointi Scepter™ 2.0 -solulaskurilla. BioTechniques, 2012. 53(2): p. 109-111.
- Xu, J., et al., microRNA-16-5p edistää 3T3-L1-adiposyyttien erilaistumista säätelemällä EPT1:tä. Biokemialliset ja biofysikaaliset tutkimusviestit, 2019. 514(4): p. 1251-1256.
- Zhang, L., et al., Erilaistumisen ja rasva-aineenvaihdunnan edistäminen ovat DINP-altistuksen ensisijaiset vaikutukset 3T3-L1-preadiposyyteihin. Ympäristön pilaantuminen, 2019. 255: p. 113154.
- Khalil, H.E., et al., Ocimum forskolei Benthin parantava vaikutus diabeettisiin, apoptoottisiin ja adipogeenisiin biomarkkereihin diabeettisilla rotilla ja 3T3-L1-fibroblasteilla avustettuna In Silico -lähestymistavalla. Molecules, 2022. 27(9): p. 2800.
- Torres-Villarreal, D., et al., Kaempferolin lihavuuden vastaiset vaikutukset estämällä adipogeneesiä ja lisäämällä lipolyysiä 3T3-L1-soluissa. Journal of physiology and biochemistry, 2019. 75: p. 83-88.
