3T3-L1 ląstelių linija: Raktas į nutukimo supratimą
3T3-L1 ląstelių linija, gauta iš pelės preadipocitų, yra plačiai naudojama atliekant mokslinius tyrimus, kurių metu tiriami pagrindiniai ląstelių mechanizmai, susiję su nutukimu, diabetu ir kitais susijusiais sveikatos sutrikimais. Be to, 3T3-L1 ląstelės yra labai svarbios tiriant sudėtingus subląstelinius kelius, kurie palengvina adipogenezę, t. y. procesą, kurio metu preadipocitai virsta subrendusiais adipocitais.
3T3-L1 ląstelių linijos pagrindai ir kilmė
Šiame skirsnyje pateikiama esminė informacija apie 3T3-L1 ląstelių liniją, pavyzdžiui, jos prigimtis, 3T3-L1 adipocitų dydis ir kilmė, kuri yra labai svarbi mokslininkams, pradedantiems dirbti su šia ląstelių linija.
- 3T3-L1 linija, kilusi iš pelių fibroblastų ląstelių, buvo subklonuota iš Šveicarijos albinosų pelių 3T3 ląstelių, atrinktų dėl jų gebėjimo kaupti lipidus. Pirmtakės 3T3 ląstelės buvo gautos iš pelių embrionų.
- Iš pradžių 3T3-L1 ląstelės pasižymi fibroblastų struktūra, tačiau, esant tam tikroms sąlygoms, jos diferencijuojasi ir įgyja adipocitų savybių.
- 3T3-L1 adipocitų dydis skirtingais diferenciacijos etapais kinta: nediferencijuotų ląstelių vidutinis skersmuo paprastai būna 15,4 μm, o po diferenciacijos vidutinis skersmuo 7 ir 14 dieną po diferenciacijos yra atitinkamai apie 18,8 μm ir 20,3 μm [1].
- 3T3-L1 ląstelėms būdingas nestabilus kariotipas, chromosomų skaičius yra 2n = 40.
3T3-L1 ląstelių kultivavimas
3T3-L1 ląstelės plačiai kultivuojamos mokslinių tyrimų laboratorijose. Toliau šiame skyriuje pateikta kultivavimo informacija gali padėti veiksmingai tvarkyti ir prižiūrėti 3T3-L1 kultūras. Čia sužinosite: Koks yra 3T3-L1 ląstelių padvigubėjimo laikas? Ar 3T3-L1 yra adherentinė, ar suspensinė ląstelių linija? Koks yra 3T3-L1 pasėlio tankis?
Pagrindiniai 3T3-L1 ląstelių kultivavimo aspektai
|
Populiacijos padvigubėjimo laikas: |
3T3-L1 ląstelių populiacijos padvigubėjimo laikas yra 28 valandos. |
|
Prigludusios arba suspenduotos: |
3T3-L1 yra adherentinė ląstelių linija. |
|
Sėjimo tankis: |
3T3-L1 ląstelėms rekomenduojamas 3 x103 ląstelių/cm2 sėjos tankis. Kai ląstelių tankis pasiekia 6 x104 ląsteles/cm2, ląstelės turėtų būti pasodintos esant 70-80 % susiliejimui. Sėjimui ląstelės praplaunamos 1 x PBS, atskiriamos naudojant Accutase tirpalą, užpilamos terpe ir centrifuguojamos. Atgautos ląstelės resuspenduojamos šviežioje terpėje ir išpilstomos į naują kolbą. |
|
Auginimo terpė: |
3T3-L1 ląstelėms optimaliai augti naudojama DMEM (Dulbeko modifikuota Eagle terpė). Į šią terpę paprastai pridedama 4,0 mM L-glutamino, 3,7 g/l NaHCO3, 4,5 g/l gliukozės ir 10 % galvijų vaisiaus serumo. |
|
Augimo sąlygos: |
3T3-L1 ląstelių kultūros laikomos drėkinamajame inkubatoriuje 37 °C temperatūroje, esant 5 % CO2. |
|
Laikymas: |
3T3-L1 ląstelės laikomos žemesnėje nei -150 °C temperatūroje elektriniame šaldiklyje arba skysto azoto garų fazėje. |
|
Šaldymo procesas ir terpė: |
3T3-L1 adipocitams užšaldyti naudojama CM-1 arba CM-ACF terpė, taikant lėto užšaldymo metodą. Taikant šį metodą ląstelių temperatūra sumažėja tik 1 °C ir išsaugomas jų gyvybingumas. |
|
Atšildymo procesas: |
Užšaldytos 3T3-L1 ląstelės greitai atšildomos 37 °C temperatūroje vandens vonelėje. Atšildytos ląstelės tuoj pat resuspenduojamos į auginimo terpę ir gali būti iš karto supilamos į kolbą auginimui. Priešingai, ląstelės gali būti centrifuguojamos, kad būtų pašalinta sena užšaldymo terpė, resuspenduojamos į šviežią terpę ir auginamos. |
|
Biologinės saugos lygis: |
3T3-L1 pelių ląstelių linijai rekomenduojama taikyti 1 biologinės saugos lygio laboratorines sąlygas. |
3T3-L1 ląstelių linija: Privalumai ir apribojimai
Ši fibroblastų ląstelių linija turi daug privalumų ir trūkumų. Čia aptariami keli svarbūs 3T3-L1 ląstelių linijos privalumai ir apribojimai.
Privalumai
- Lengva prižiūrėti: 3T3-L1 ląsteles lengva kultivuoti laboratorijose, todėl jas patogu naudoti daugybiniams ląstelių eksperimentams.
- Nedidelė kaina: 3T3-L1 ląstelių linija yra pigesnė nei šviežiai išskirti adipocitai, todėl tai yra ekonomiška alternatyva diferenciacijai ir kitiems ląstelių procesams tirti.
- Gebėjimas diferencijuotis: Pelės fibroblastų 3T3-L1 ląstelės geba diferencijuotis. Veikiant specifiniams dirgikliams, jos gali įgyti adipocitų fenotipą ir kitas būdingas savybes.
Apribojimai
- Fiziologinio reikšmingumo stoka: 3T3-L1 adipocitinės ląstelės, gautos iš pelių, nėra fiziologiškai tinkamos žmogaus adipocitams ir riebaliniam audiniui. Jos nevisiškai atspindi riebalinio audinio heterogeniškumą ir sudėtingumą in vivo, o tai riboja tiesioginį eksperimentų rezultatų taikymą žmonėms.
3T3-L1 ląstelių panaudojimas
3T3-L1 adipocitų diferenciacija
3T3-L1 ląstelių linija paprastai naudojama tiriant adipocitų biologiją, adipocitų ląstelių diferenciaciją ir susijusius ląstelinius bei molekulinius mechanizmus. 3T3-L1 ląstelių diferenciacija į adipocitus tiksliai atkartoja adipocitų diferenciacijos kelią in vivo. Riebaliniame audinyje stromos kraujagyslių frakcijoje esančios pirmtakinės ląstelės gali diferencijuotis į subrendusius adipocitus, reaguodamos į įvairius fiziologinius signalus, įskaitant mitybos būklę ir hormoninius signalus. 3T3-L1 modelis leidžia išsamiai ištirti adipocitų pirmtakų diferenciacijos kelius, suteikiant įžvalgų apie molekulinius mechanizmus, kurie valdo adipogenezę ir jos reguliavimą išoriniais veiksniais.
Diferenciacijos procesas gali būti sukeltas kultūroje, paveikus 3T3-L1 preadipocitus specifiniu induktorių kokteiliu, kurio sudėtyje paprastai yra insulino, deksametazono ir izobutilmetilksantino (IBMX). Indukcija sukelia eilę transkripcijos ir ląstelinių įvykių, dėl kurių įgyjamas adipocitų fenotipas, kuriam būdingas lipidų lašelių kaupimasis, jautrumas insulinui ir adipocitams būdingų baltymų, tokių kaip peroksisomų proliferatoriaus aktyvinto receptoriaus gama (PPARγ) ir CCAAT/enhancer-binding protein alfa (C/EBPα), raiška.
Subrendusių 3T3-L1 adipocitų funkcinės savybės
Diferencijuoti 3T3-L1 adipocitai išreiškia adipogeninius genus ir pasižymi daugeliu subrendusių adipocitų funkcinių savybių, gebėjimu kaupti ir mobilizuoti lipidus, išskirti adipokinus ir reaguoti į insuliną. Šios ląstelės tampa pajėgios sintetinti ir skaidyti trigliceridus, todėl atlieka svarbų vaidmenį energijos homeostazėje. 3T3-L1 adipocitų tyrimai taip pat atskleidė riebalinio audinio endokrinines funkcijas, išryškindami įvairių biologiškai aktyvių peptidų ir baltymų, darančių įtaką sisteminiam metabolizmui, sekreciją.
Cukrinio diabeto ir nutukimo tyrimai
3T3-L1 preadipocitai naudojami kaip in vitro modelis tiriant molekulinius kelius, susijusius su diabetu ir nutukimu. Be to, tai gali padėti atlikti vaistų ar kitų terapinių medžiagų, skirtų kovai su šiomis ligomis, atranką. Pavyzdžiui, 2022 m. atlikto tyrimo metu, naudojant 3T3-L1 ląsteles, buvo tiriamas tradicinio augalo Ocimum forskolei Benth antidiabetinis poveikis. Jie vertino gliukozės pasisavinimą, adipogeninius žymenis ir transkripcijos žymenis, t. y. DGAT1, CEBP/α ir PPARγ, apdorotose ląstelėse. Atitinkamai tyrime buvo įvertintas augalinio junginio kaempferolio antiobezitinis poveikis naudojant 3T3-L1 ląsteles. Mokslininkai ištyrė, kad šis junginys pasižymėjo antiobezitiniu potencialu slopindamas adipogenezę ir skatindamas lipolizę šiuose preadipocituose.
Mokslinės publikacijos, kuriose naudojamos 3T3-L1 ląstelės
Čia pateikiamos svarbiausios ir dažniausiai cituojamos naujausios publikacijos, kuriose naudojamos 3T3-L1 ląstelės.
Apigetrinas slopina 3T3-L1 ląstelių adipogenezę, mažindamas PPARγ ir CEBP-α reguliavimą
Šioje publikacijoje leidinyje "Lipids in Health and Disease" (2018 m.) siūloma, kad flavonoidas apigetrinas slopina adipogenezę mažindamas transkripcijos veiksnių, t. y. CEBP-α ir PPARγ, kiekį 3T3-L1 ląstelėse.
Logano rūgšties antiadipogeninis poveikis 3T3-L1 preadipocitams ir ovariektomizuotoms pelėms
Šis tyrimas 2018 m. paskelbtas žurnale "Molecules". Jame pasiūlyta, kad Gentiana lutea L. (GL) šaknyje esantis junginys logano rūgštis turi antiobezitinį potencialą, nes daro adipogeninį poveikį 3T3-L1 ląstelėms.
Šiame 2018 m. žurnale "Toxicology reports" išspausdintame straipsnyje buvo tiriamas galimas dimetilsulfoksido poveikis 3T3-L1 ląstelių lipidų kiekiui, oksidaciniam stresui ir gyvybingumui priklausomai nuo dozės.
Adropino poveikis 3T3-L1 ląstelių ir žiurkių pirminių preadipocitų proliferacijai ir diferenciacijai
Šis straipsnis paskelbtas 2019 m. žurnale Molecular and Cellular Endocrinology. Šiame tyrime mokslininkai vertino galimą adropino baltymo poveikį 3T3-L1 ląstelių proliferacijai ir diferenciacijai bei pirminiams žiurkių adipocitams.
Šiame "Nutrition Research" (2019) tyrime buvo tiriamas sulfatuoto polisacharido fukoidano, gauto iš Undaria pinnatifida, antidiabetinis potencialas. Rezultatai atskleidė, kad fukoidanas stimuliuoja gliukozės pasisavinimą, mažina bazinę lipolizę preadipocitų 3T-L1 ląstelėse ir daro šį poveikį.
Šis mokslinis straipsnis buvo paskelbtas 2019 m. žurnale "Food and Function". Jame siūloma, kad natūralus produktas, ginsenozidas Rg2, veikia prieš nutukimą slopindamas 3T3-L1 ląstelių adipogenezę ir nutukusių pelių nutukimą reguliuodamas AMPK kaskadą.
3T3-L1 ląstelių linijos ištekliai: Protokolai, vaizdo įrašai ir kt
3T3-L1 yra garsi pelių fibroblastų ląstelių linija. Yra daugybė šaltinių apie šios ląstelių linijos kultivavimo, transfekcijos, užšaldymo ir atšildymo protokolus.
Čia paminėti keli šaltiniai.
- 3T3-L1 ląstelių diferenciacija: Šioje nuorodoje pateikiamas išsamus 3T3-L1 preadipocitų diferencijavimo protokolas.
- 3T3-L1 ląstelių transfekcija: Šiame vaizdo įraše pateikiamas 3T3-L1 ląstelių transfekcijos vadovas.
- 3t3-Lad-Litrocitų ląstelių perleidimas: Šiame vaizdo įraše paaiškinama 3T3 pelių fibroblastų ląstelių pasavimo procedūra.
Čia rasite keletą 3T3-L1 ląstelių linijos kultivavimo protokolų.
- 3T3-L1 ląstelių kultivavimas: Šioje nuorodoje pateikiamas išsamus žingsnis po žingsnio 3T3-L1 ląstelių skaidymo vadovas. Be to, joje pateiktas ląstelių užšaldymo ir diferencijavimo protokolas.
- 3T3-L1 ląstelių kultivavimas ir diferencijavimas: Šioje nuorodoje pateikiamas 3T3-L1 ląstelių kultivavimo ir diferencijavimo protokolas.
3T3-L1 adipocitai: DUK apie jų vaidmenį riebalinio audinio biologijoje ir medžiagų apykaitos tyrimuose
Nuorodos
- Greita žmogaus riebalinių kamieninių ląstelių ir 3T3-L1 diferenciacijos į adipocitus analizė naudojant Scepter™ 2.0 ląstelių skaitiklį. BioTechniques, 2012. 53(2): p. 109-111.
- Xu, J. ir kt. mikroRNA-16-5p skatina 3T3-L1 adipocitų diferenciaciją reguliuojant EPT1. Biochemical and biophysical research communications, 2019. 514(4): p. 1251-1256.
- Zhang, L., et al., Promoting differentiation and lipid metabolism are the primary effects for DINP exposure on 3T3-L1 preadipocytes. Aplinkos tarša, 2019. 255: p. 113154.
- Khalil, H.E., et al., Ameliorative Effect of Ocimum forskolei Benth on Diabetic, Apoptotic, and Adipogenic Biomarkers of Diabetic Rats and 3T3-L1 Fibroblasts Assisted by In Silico Approach. Molecules, 2022. 27(9): p. 2800.
- Torres-Villarreal, D., et al, Anti-obesity effects of kaempferol by inhibiting adipogenesis and increasing lipolysis in 3T3-L1 cells (Kaempferolio poveikis nuo nutukimo slopinant adipogenezę ir didinant lipolizę 3T3-L1 ląstelėse ). Journal of physiology and biochemistry, 2019. 75: p. 83-88.
