3T3-L1 šūnu līnija: atslēga aptaukošanās izpratnei

3T3-L1 šūnu līnija, kas iegūta no peles preadipocītiem, tiek plaši izmantota pētījumos, kas vērsti uz fundamentālajiem šūnu mehānismiem, kas saistīti ar aptaukošanos, diabētu un citām ar to saistītām veselības problēmām. Turklāt 3T3-L1 šūnas ir būtiskas, lai izpētītu sarežģītos subcelulāros ceļus, kas veicina adipogēnēzi — procesu, kurā preadipocīti pārveidojas par nobriedušiem adipocītiem.

3T3-L1 šūnu līnijas izcelsme un vēsture

Šajā sadaļā ir sniegta būtiska informācija par 3T3-L1 šūnu līniju, piemēram, tās īpašības, 3T3-L1 adipocītu izmērs un izcelsme, kas ir būtiska informācija pētniekiem, kuri sāk strādāt ar šo šūnu līniju.

• 3T3-L1 līnija, kas cēlusies no peles fibroblastu šūnām, tika subklonēta no Šveices albīno peles 3T3 šūnām, kuras tika atlasītas to spēju uzkrāt lipīdus dēļ. Priekšgala 3T3 šūnas tika iegūtas no peles embrijiem.
• Sākotnēji 3T3-L1 šūnas uzrāda fibroblastu līdzīgu struktūru; tomēr noteiktos apstākļos tās diferencējas, iegūstot adipocītu īpašības.
• 3T3-L1 adipocītu izmērs mainās dažādos diferenciācijas posmos: nediferencētām šūnām parasti ir vidējais diametrs 15,4 μm, savukārt pēc diferenciācijas vidējais diametrs 7. un 14. dienā pēc diferenciācijas ir aptuveni 18,8 μm un 20,3 μm [1].
• 3T3-L1 šūnas raksturo nestabils kariotips ar hromosomu skaitu 2n = 40.

3T3-L1 šūnu kultivēšana

3T3-L1 šūnas tiek plaši kultivētas pētniecības laboratorijās. Šajā sadaļā sniegtā informācija par kultivēšanu var palīdzēt jums efektīvi rīkoties ar 3T3-L1 kultūrām un tās uzturēt. Šeit jūs uzzināsiet: kāds ir 3T3-L1 šūnu dubultošanās laiks? Vai 3T3-L1 ir adhezīva vai suspensijas šūnu līnija? Kāda ir 3T3-L1 šūnu sēšanas blīvums?

Galvenie punkti 3T3-L1 šūnu kultivēšanai

Populācijas dubultošanās laiks:

Aptuvenais 3T3-L1 šūnu populācijas dubultošanās laiks ir 28 stundas.

Adhezīva vai suspensijas:

3T3-L1 ir adhezīva šūnu līnija.

Sēšanas blīvums:

3T3-L1 šūnām ieteicamais šūnu sēšanas blīvums ir 3 x 10³ šūnas/cm². Šūnas jāpārstāda, kad to blīvums sasniedz 6 x 10⁴ šūnas/cm² un konfluence ir 70–80 %. Sēšanai šūnas mazgā ar 1 x PBS, atdalītas ar Accutase šķīdumu, pievienots barotne un centrifugētas. Atgūtās šūnas atkārtoti suspendē svaigā barotnē un izdalītas jaunā kolbā.

Augšanas barotne:

3T3-L1 šūnu optimālai augšanai izmanto DMEM (Dulbecco modificēto Eagle barotni). Šo barotni parasti papildina ar 4,0 mM L-glutamīnu, 3,7 g/l NaHCO3, 4,5 g/l glikozes un 10 % teļa seruma.

Augšanas apstākļi:

3T3-L1 šūnu kultūras tiek turētas mitrinātā inkubatorā 37 °C temperatūrā un ar 5 % CO2 pievadi.

Uzglabāšana:

3T3-L1 šūnas uzglabā temperatūrā zem -150 °C vai nu elektriskajā saldētavā, vai šķidrā slāpekļa tvaika fāzē.

Sasaldēšanas process un barotne:

3T3-L1 adipocītu sasaldēšanai, izmantojot lēnās sasaldēšanas metodi, tiek izmantotas CM-1 vai CM-ACF barotnes. Šī metode ļauj šūnu temperatūrai pazemināties tikai par 1 °C un saglabā to dzīvotspēju.

Atkausēšanas process:

Sasaldētās 3T3-L1 šūnas ātri atkausē 37 °C temperatūrā ūdens vannā. Atkausētās šūnas nekavējoties atkārtoti suspendē kultūras vidē un var tieši ievietot kolbā audzēšanai. Pretstatā tam šūnas var centrifugēt, lai noņemtu veco sasaldēšanas barotni, atkārtoti suspendēt svaigā barotnē un kultivēt.

Bioloģiskās drošības līmenis:

3T3-L1 peles šūnu līnijai ieteicams izmantot 1. bioloģiskās drošības līmeņa laboratorijas apstākļus.

3T3-L1 šūnu līnija: priekšrocības un ierobežojumi

Šai fibroblastu šūnu līnijai ir daudz plusu un mīnus. Šeit tiek apspriestas dažas svarīgas 3T3-L1 šūnu līnijas priekšrocības un ierobežojumi.

Priekšrocības

• Viegli uzturamas: 3T3-L1 šūnas ir viegli kultivējamas laboratorijās, tādēļ tās ir ērti izmantojamas dažādos eksperimentos ar šūnām.
• Zemas izmaksas: 3T3-L1 šūnu līnija ir pieejamāka par svaigi izdalītiem adipocītiem, tādējādi nodrošinot rentablu alternatīvu diferenciācijas un citu šūnu procesu pētīšanai.
• Diferencēšanās spēja: Peles fibroblastu 3T3-L1 šūnas spēj diferencēties. Tās var iegūt adipocītu fenotipu un citas raksturīgas iezīmes, ja tiek pakļautas specifiskiem stimuliem.

Ierobežojumi

• Fizioloģiskās atbilstības trūkums: No pelēm iegūtajām 3T3-L1 adipocītu šūnām trūkst fizioloģiskās atbilstības cilvēka adipocītiem un taukaudiem. Tās pilnībā neatspoguļo taukaudu heterogenitāti un sarežģītību in vivo, ierobežojot eksperimentālo rezultātu tiešu piemērojamību cilvēkiem.

3T3-L1 šūnu pielietojumi

3T3-L1 adipocītu diferenciācija

3T3-L1 šūnu līnija tiek plaši izmantota, lai pētītu adipocītu bioloģiju, adipocītu šūnu diferenciāciju un saistītos šūnu un molekulāros mehānismus. 3T3-L1 šūnu diferenciācija par adipocītiem cieši atgādina adipocītu diferenciācijas ceļu in vivo. Taukaudos priekšgala šūnas, kas atrodas stromas asinsvadu frakcijā, spēj diferenciēties par nobriedušiem adipocītiem, reaģējot uz dažādiem fizioloģiskiem signāliem, tostarp uztura stāvokli un hormonāliem signāliem. 3T3-L1 modelis ļauj detalizēti pētīt adipocītu priekšteču diferenciācijas ceļus, sniedzot ieskatu molekulārajos mehānismos, kas regulē adipogēnēzi un tās regulāciju ar ārējo faktoru palīdzību.

Diferencēšanās procesu kultūrā var inducēt, pakļaujot konfluentus 3T3-L1 preadipocītus specifiskam induktoru kokteilim, kas parasti satur insulīnu, deksametazonu un izobutilmetilksantīnu (IBMX). Indukcija izraisa virkni transkripcijas un šūnu notikumu, kas noved pie adipocītu fenotipa iegūšanas, ko raksturo lipīdu pilieniņu uzkrāšanās, insulīna jutība un adipocītiem specifisku proteīnu, piemēram, peroksisomu proliferatoru aktivētā receptora gamma (PPARγ) un CCAAT/pastiprinātāja saistošā proteīna alfa (C/EBPα).

Pieaugušo 3T3-L1 adipocītu funkcionālās īpašības

Diferencētie 3T3-L1 adipocīti ekspresē adipogēnos gēnus un izrāda daudzas nobriedušu adipocītu funkcionālās īpašības, tostarp spēju uzkrāt un mobilizēt lipīdus, izdalīt adipokīnus un reaģēt uz insulīnu. Šīs šūnas kļūst spējīgas sintēzēt un sadalīt triglicerīdus, tādējādi piedaloties enerģijas homeostāzē. 3T3-L1 adipocītu pētījumi ir arī izgaismojuši taukaudu endokrīnās funkcijas, uzsverot dažādu bioaktīvo peptīdu un proteīnu sekrēciju, kas ietekmē sistēmisko vielmaiņu.

Diabēta un aptaukošanās pētījumi

3T3-L1 preadipocīti tiek izmantoti kā in vitro modelis, lai pētītu molekulāros ceļus, kas saistīti ar diabētu un aptaukošanos. Turklāt tas var palīdzēt atlasīt zāles vai citus terapeitiskos līdzekļus šo slimību ārstēšanai. Piemēram, 2022. gadā veiktajā pētījumā, izmantojot 3T3-L1 šūnas, tika pētīta tradicionālās zāles Ocimum forskolei Benth pretdiabēta iedarbība. Tika novērtēta glikozes uzsūkšanās, adipogēnie marķieri un transkripcijas marķieri, t.i., DGAT1, CEBP/α un PPARγ apstrādātajās šūnās. Attiecīgi pētījumā tika novērtēta augu savienojuma kaempferola pretaptaukošanās iedarbība, izmantojot 3T3-L1 šūnas. Pētnieki noskaidroja, ka šis savienojums parādīja pretaptaukošanās potenciālu, inhibējot adipogēnēzi un veicinot lipolīzi šajos preadipocītos.

Pētniecības publikācijas par 3T3-L1 šūnām

Šeit ir ievērojamas un dažas no visbiežāk citētajām nesenajām publikācijām, kurās izmantotas 3T3-L1 šūnas.

Apigetrīns inhibē adipogēnēzi 3T3-L1 šūnās, samazinot PPARγ un CEBP-α ekspresiju

Šajā publikācijā žurnālā „Lipids in Health and Disease” (2018) tika izvirzīts pieņēmums, ka flavonoīds apigetrīns nomāc adipogēnēzi, samazinot transkripcijas faktoru līmeni, t. i., CEBP-α un PPARγ, 3T3-L1 šūnās.

Loganīnskābes antiadipogēnā iedarbība 3T3-L1 preadipocītos un olnīcu izņemtajām pelēm

Šis pētījums tika publicēts žurnālā „Molecules” 2018. gadā. Tajā tika izvirzīts pieņēmums, ka savienojums logānskābe, kas atrodama Gentiana lutea L. (GL) saknē, piemīt pretaptaukošanās potenciāls, jo tā izraisa adipogēnu iedarbību 3T3-L1 šūnās.

Dimetilsulfoksīda devas atkarīgā ietekme uz lipīdu saturu, šūnu dzīvotspēju un oksidatīvo stresu 3T3-L1 adipocītos

Šajā rakstā, kas publicēts žurnālā „Toxicology reports” (2018), tika pētīta dimetilsulfoksīda potenciālā ietekme uz 3T3-L1 šūnu lipīdu saturu, oksidatīvo stresu un dzīvotspēju atkarībā no devas.

Adropīna ietekme uz 3T3-L1 šūnu un žurku primāro preadipocītu proliferāciju un diferenciāciju

Šis raksts tika publicēts žurnālā „Molecular and Cellular Endocrinology” 2019. gadā. Šajā pētījumā pētnieki novērtēja adropīna proteīna iespējamo ietekmi uz 3T3-L1 šūnu proliferāciju un diferenciāciju, kā arī uz žurku primārajiem adipocītiem.

Fukoidānam no Undaria pinnatifida piemīt pretdiabēta iedarbība, stimulējot glikozes uzsūkšanos un samazinot bazālo lipolīzi 3T3-L1 adipocītos

Šajā pētījumā, kas publicēts žurnālā „Nutrition Research” (2019), tika pētīts sulfātēta polisaharīda fukoidāna, kas iegūts no Undaria pinnatifida, pretdiabēta potenciāls. Rezultāti liecināja, ka fukoidāns stimulē glikozes uzsūkšanos, samazina bazālo lipolīzi preadipocītu 3T-L1 šūnās un izraisa šīs iedarbības.

Ginsenosīds Rg2 inhibē adipogēnēzi 3T3-L1 preadipocītos un nomāc aptaukošanos pelēm, kurām aptaukošanās izraisīta ar augstu tauku saturu uzturu, izmantojot AMPK ceļu

Šis pētījuma raksts tika publicēts 2019. gadā žurnālā Food and Function. Tajā tika izvirzīts pieņēmums, ka dabiskais produkts ginsenosīds Rg2 izraisa pretaptaukošanās efektu, inhibējot adipogēnēzi 3T3-L1 šūnās un aptaukojušās pelēs, regulējot AMPK kaskādi.

Resursi par 3T3-L1 šūnu līniju: protokoli, video un citi materiāli

3T3-L1 ir pazīstama peles fibroblastu šūnu līnija. Ir pieejami daudzi resursi par šīs šūnu līnijas kultivēšanas, transfekcijas, sasaldēšanas un atkausēšanas protokoliem.

Šeit ir minēti daži resursi.

• 3T3-L1 šūnu diferenciācija: Šī saite sniedz detalizētu protokolu par 3T3-L1 preadipocītu diferenciāciju.
• 3T3-L1 šūnu transfekcija: Šis video ir apmācības rokasgrāmata par 3T3-L1 šūnu transfekciju.
• 3T3 šūnu pārstādīšana: Šis video izskaidro 3T3 peles fibroblastu šūnu pārstādīšanas procedūru.

Šeit varat atrast dažus protokolus 3T3-L1 šūnu līnijas kultivēšanai.

• 3T3-L1 šūnu kultivēšana: Šajā saitē ir sīki izstrādāta soli pa solim instrukcija par 3T3-L1 šūnu sadalīšanu. Turklāt tajā ir protokols par šūnu sasaldēšanu un diferenciāciju.
• 3T3-L1 šūnu kultivēšana un diferenciācija: Šajā saitē ir pieejams protokols 3T3-L1 šūnu kultivēšanai un diferenciācijai.