3T3-L1 sejtvonal: Az elhízás megértésének kulcsa
Az egér preadipocitákból származó 3T3-L1 sejtvonalat széles körben használják az elhízás, a cukorbetegség és más kapcsolódó egészségügyi állapotok alapvető sejtmechanizmusaira összpontosító kutatásokban. A 3T3-L1 sejtek továbbá kulcsfontosságúak az adipogenezist elősegítő bonyolult szubcelluláris útvonalak feltárásában, vagyis abban a folyamatban, amelynek során a preadipociták érett adipocitákká alakulnak át.
A 3T3-L1 sejtvonal háttere és eredete
Ez a szakasz a 3T3-L1 sejtvonal alapvető részleteibe merül el, mint például a 3T3-L1 sejtvonal természete, a 3T3-L1 adipociták mérete és származása, amelyek alapvető fontosságúak az ezzel a sejtvonallal dolgozni kezdő kutatók számára.
- Az egér fibroblaszt sejtekből származó 3T3-L1 vonalat svájci albínó egerek 3T3 sejtjeiből szubklónozták, amelyeket a lipidek felhalmozására való képességük miatt szelektáltak. A 3T3 prekurzor sejtek egér embriókból származnak.
- Kezdetben a 3T3-L1 sejtek fibroblaszt-szerű struktúrát mutatnak, azonban meghatározott körülmények között differenciálódnak, és felveszik az adipociták jellemzőit.
- A 3T3-L1 adipociták mérete a differenciálódás különböző szakaszaiban változik: a differenciálatlan sejtek átlagos átmérője jellemzően 15,4 μm, míg differenciálódás után a differenciálódás utáni 7. és 14. napon az átlagos átmérő körülbelül 18,8 μm, illetve 20,3 μm [1].
- a 3T3-L1 sejteket instabil kariotípus jellemzi, 2n = 40 kromoszóma számmal.
3T3-L1 sejtek tenyésztése
a 3T3-L1 sejteket széles körben tenyésztik a kutatólaboratóriumokban. Az ebben a szakaszban található alábbi tenyésztési információk segíthetnek a 3T3-L1-kultúrák hatékony kezelésében és fenntartásában. Itt megtudhatja: Mennyi a 3T3-L1 sejtek megduplázódási ideje? A 3T3-L1 adherens vagy szuszpenziós sejtvonal? Mekkora a 3T3-L1 sejtek vetési sűrűsége?
A 3T3-L1 sejtek tenyésztésének legfontosabb pontjai
|
A populáció megduplázódási ideje: |
A 3T3-L1 sejtek hozzávetőleges populációduplázódási ideje 28 óra. |
|
Adhezív vagy szuszpenzióban: |
a 3T3-L1 egy adherens sejtvonal. |
|
Ültetési sűrűség: |
a 3T3-L1 sejtek esetében 3 x103 sejt/cm2 -es vetési sűrűség ajánlott. A sejteket 70-80%-os konfluenciában kell passziválni, amikor a sejtsűrűség eléri a 6 x104 sejt/cm2 értéket. A sejtek beültetéséhez a sejteket 1 x PBS-szel mossuk, Accutase oldattal leválasztjuk, médiummal adjuk hozzá, és centrifugáljuk. A visszanyert sejteket friss tápfolyadékban reszuszpendáljuk és új lombikba adagoljuk. |
|
Növekedési táptalaj: |
DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) a 3T3-L1 sejtek optimális növekedéséhez. Ezt a táptalajt általában 4,0 mM L-glutaminnal, 3,7 g/L NaHCO3-mal, 4,5 g/L glükózzal és 10% magzati szarvasmarha-szérummal egészítik ki. |
|
Növekedési feltételek: |
a 3T3-L1 sejtkultúrákat 37 °C-on, 5%-os CO2-ellátás mellett, párásított inkubátorban tartjuk. |
|
Tárolás: |
a 3T3-L1 sejteket -150°C alatti hőmérsékleten tároljuk elektromos fagyasztóban vagy folyékony nitrogén gőzfázisában. |
|
Fagyasztási folyamat és közeg: |
A 3T3-L1 adipociták lassú fagyasztási módszerrel történő fagyasztásához CM-1 vagy CM-ACF táptalajt használunk. Ez a módszer csak 1 °C-os hőmérsékletcsökkenést tesz lehetővé a sejtek hőmérsékletében, és védi életképességüket. |
|
Felolvasztási folyamat: |
A fagyasztott 3T3-L1 sejteket 37°C-on vízfürdőben gyorsan felolvasztjuk. A felolvasztott sejtek azonnal reszuszpendálódnak a táptalajban, és közvetlenül a lombikba adagolhatók a növekedéshez. Ezzel ellentétben a sejtek centrifugálhatók a régi fagyasztási tápfolyadék eltávolítása érdekében, újraszuszpendálhatók friss tápfolyadékban, és tenyészthetők. |
|
Biológiai biztonsági szint: |
A 3T3-L1 egérsejtvonalhoz 1. biológiai biztonsági szintű laboratóriumi beállítások javasoltak. |
3T3-L1 sejtvonal: Előnyök és korlátok
Számos előnye és hátránya van ennek a fibroblaszt sejtvonalnak. A 3T3-L1 sejtvonal néhány fontos előnyét és korlátait itt tárgyaljuk.
Előnyök
- Könnyen karbantartható: A 3T3-L1 sejtek könnyen tenyészthetők a laboratóriumokban, így többféle sejtalapú kísérlethez kényelmesen használhatók.
- Alacsony költségek: A 3T3-L1 sejtvonal megfizethetőbb, mint a frissen izolált adipociták, így költséghatékony alternatívát kínál a differenciálódás és más sejtfolyamatok tanulmányozásához.
- Differenciálódási képesség: Az egér fibroblaszt 3T3-L1 sejtek rendelkeznek differenciálódási képességgel. Adipocita fenotípust és más jellegzetes tulajdonságokat tudnak kialakítani, ha specifikus ingereknek vannak kitéve.
Korlátozások
- Fiziológiai relevancia hiánya: Az egerekből származó 3T3-L1 adipocita sejtek nem rendelkeznek fiziológiai relevanciával az emberi adipociták és zsírszövetek tekintetében. Nem reprezentálják teljes mértékben a zsírszövet in vivo heterogenitását és komplexitását, ami korlátozza a kísérleti eredmények közvetlen alkalmazhatóságát az emberre.
A 3T3-L1 sejtek alkalmazása
A 3T3-L1 adipociták differenciálása
A 3T3-L1 sejtvonalat gyakran használják az adipociták biológiájának, az adipocita sejtek differenciálódásának és a kapcsolódó sejtes és molekuláris mechanizmusoknak a tanulmányozására. A 3T3-L1 sejtek adipocitákká történő differenciálódása szorosan utánozza az adipociták in vivo differenciálódási útját. A zsírszövetben a stróma vaszkuláris frakciójában található prekurzor sejtek képesek érett adipocitákká differenciálódni különböző fiziológiai jelzésekre, többek között a tápláltsági állapotra és hormonális jelekre reagálva. A 3T3-L1 modell lehetővé teszi az adipocita prekurzorok differenciálódási útvonalainak részletes tanulmányozását, betekintést nyújtva az adipogenezist irányító molekuláris mechanizmusokba és annak külső tényezők általi szabályozásába.
A differenciálódási folyamat kultúrában indukálható, ha a konfluens 3T3-L1 preadipocitákat egy specifikus induktorkoktélnak tesszük ki, amely általában inzulint, dexametazon és izobutilmetilxantint (IBMX) tartalmaz. Az indukció egy sor transzkripciós és celluláris eseményt indít el, amelyek egy olyan adipocita fenotípus kialakulásához vezetnek, amelyet lipidcseppek felhalmozódása, inzulinérzékenység és olyan adipocita-specifikus fehérjék, mint a peroxiszóma proliferátor-aktivált receptor gamma (PPARγ) és a CCAAT/enhancer-kötő fehérje alfa (C/EBPα) expressziója jellemez.
Az érett 3T3-L1 adipociták funkcionális jellemzői
A differenciált 3T3-L1 adipociták adipogén géneket expresszálnak, és az érett adipociták számos funkcionális jellemzőjét mutatják, a lipidek tárolásának és mobilizálásának képességét, az adipokinek szekrécióját és az inzulinra való reagálást. Ezek a sejtek képessé válnak a trigliceridek szintézisére és lebontására, ezáltal szerepet játszanak az energiahomeosztázisban. A 3T3-L1 adipociták vizsgálata a zsírszövet endokrin funkcióira is rávilágított, kiemelve a különböző bioaktív peptidek és fehérjék szekrécióját, amelyek befolyásolják a szisztémás anyagcserét.
Cukorbetegség és elhízás kutatása
a 3T3-L1 preadipocitákat in vitro modellként használják a cukorbetegségben és az elhízásban szerepet játszó molekuláris útvonalak tanulmányozására. Ezenkívül segíthet az e betegségek leküzdésére szolgáló gyógyszerek vagy más terápiás szerek szűrésében. A 2022-ben végzett kutatás például egy hagyományos gyógynövény, az Ocimum forskolei Benth diabéteszellenes hatását vizsgálta 3T3-L1 sejtek felhasználásával. Értékelték a glükózfelvételt, az adipogén markereket és a transzkripciós markereket, azaz a DGAT1, a CEBP/α és a PPARγ-t a kezelt sejtekben. Ennek megfelelően egy tanulmány egy növényi vegyület, a kaempferol elhízásellenes hatását értékelte 3T3-L1 sejtek felhasználásával. A kutatók feltárták, hogy a vegyület az adipogenezis gátlásával és a lipolízis elősegítésével ezekben a preadipocitákban elhízásellenes potenciált mutatott.
3T3-L1 sejteket tartalmazó kutatási publikációk
Az alábbiakban a 3T3-L1 sejteket tartalmazó kiemelkedő és néhány legtöbbet idézett közelmúltbeli publikációt mutatunk be.
Az apigetrin gátolja az adipogenezist a 3T3-L1 sejtekben a PPARγ és a CEBP-α downregulálásával
Ez a Lipids in Health and Disease (2018) című szaklapban megjelent publikáció azt javasolta, hogy az apigetrin, egy flavonoid, a transzkripciós faktorok, azaz a CEBP-α és a PPARγ szintjének csökkentése révén gátolja az adipogenezist a 3T3-L1 sejtekben.
A logánsav antiadipogén hatása 3T3-L1 preadipocitákban és ovariektomizált egerekben
Ez a tanulmány a Molecules folyóiratban jelent meg 2018-ban. Azt javasolta, hogy a Gentiana lutea L. (GL) gyökerében található logánsav vegyület elhízásellenes potenciállal rendelkezik, mivel adipogén hatást fejt ki a 3T3-L1 sejtekben.
A Toxicology Reports (2018) című folyóiratban megjelent tanulmány a dimetil-szulfoxid lehetséges hatását vizsgálta a 3T3-L1 sejtek lipidtartalmára, oxidatív stresszére és életképességére dózisfüggő módon.
Ez a cikk a Molecular and Cellular Endocrinology folyóirat 2019-es számában jelent meg. Ebben a tanulmányban a kutatók értékelték az adropin fehérje lehetséges hatásait a 3T3-L1 sejtek proliferációjára és differenciálódására, valamint a patkány primer adipocitákra.
Ez a Nutrition Research (2019) tanulmány egy Undaria pinnatifidából nyert szulfatált poliszacharid, a Fucoidan antidiabetikus potenciálját vizsgálta. Az eredmények azt mutatták, hogy a fucoidan serkenti a glükózfelvételt, csökkenti a bazális lipolízist a preadipocita 3T-L1 sejtekben, és kifejti ezeket a hatásokat.
Ez a kutatási cikk 2019-ben jelent meg a Food and Function folyóiratban. Azt javasolta, hogy egy természetes termék, a ginsenozid Rg2 az AMPK kaszkád szabályozásán keresztül az AMPK kaszkád szabályozásán keresztül az adipogenezis gátlásával 3T3-L1 sejtekben és elhízott egerekben elhízásellenes hatást fejt ki.
Források a 3T3-L1 sejtvonalhoz: L3T3L1T3: Protokollok, videók és más anyagok: protokollok, videók és más
a 3T3-L1 egy híres egér fibroblaszt sejtvonal. Számos forrás áll rendelkezésre ennek a sejtvonalnak a tenyésztési, transzfekciós, fagyasztási és felolvasztási protokolljairól.
Néhány forrást itt említünk meg.
- A 3T3-L1 sejtek differenciálása: Ez a link részletes protokollt tartalmaz a 3T3-L1 preadipociták differenciálásához.
- 3T3-L1 sejtek transzfekciója: Ez a videó a 3T3-L1 sejtek transzfekciójának bemutatására szolgál.
- A 3t3 sejtek passziválása: Ez a videó a 3T3 egér fibroblaszt sejtek passziválásának eljárását ismerteti.
Itt talál néhány protokollt a 3T3-L1 sejtvonal tenyésztéséhez.
- 3T3-L1 sejtek tenyésztése: Ez a link a 3T3-L1 sejtek osztására vonatkozó részletes, lépésről lépésre történő útmutatót tartalmaz. Ezenkívül tartalmaz egy protokollt a sejtek fagyasztásához és differenciálásához.
- 3T3-L1 sejtkultúra és differenciálás: Ez a link a 3T3-L1 sejtek tenyésztésének és differenciálásának protokollját tartalmazza.
3T3-L1 adipociták: GYIK a zsírszövet biológiájában és az anyagcsere-kutatásban betöltött szerepükről
Hivatkozások
- A humán zsírszövetből származó őssejtek és a 3T3-L1 adipociták felé történő differenciálódásának gyors elemzése a Scepter™ 2.0 sejtszámláló segítségével. BioTechniques, 2012. 53(2): p. 109-111.
- Xu, J., et al., microRNS-16-5p elősegíti a 3T3-L1 adipocita differenciálódást az EPT1 szabályozásán keresztül. Biokémiai és biofizikai kutatási közlemények, 2019. 514(4): p. 1251-1256.
- Zhang, L., et al., A differenciálódás és a lipidanyagcsere elősegítése a DINP-expozíció elsődleges hatásai a 3T3-L1 preadipocitákra. Környezetszennyezés, 2019. 255: p. 113154.
- Khalil, H.E., et al., Az Ocimum forskolei Benth javító hatása a diabéteszes patkányok és a 3T3-L1 fibroblasztok diabéteszes, apoptotikus és adipogén biomarkereire In Silico megközelítéssel támogatva. Molecules, 2022. 27(9): p. 2800.
- Torres-Villarreal, D., et al., A kaempferol elhízásellenes hatása az adipogenezis gátlásával és a lipolízis növelésével 3T3-L1 sejtekben. Journal of physiology and biochemistry, 2019. 75: p. 83-88.
