3T3-L1-cellelinjen: En nøkkel til å forstå fedme

3T3-L1-cellelinjen, som stammer fra preadipocytter fra mus, brukes i stor utstrekning i forskning som fokuserer på de grunnleggende cellulære mekanismene som er involvert i fedme, diabetes og andre relaterte helsetilstander. Videre er 3T3-L1-celler avgjørende for å utforske de komplekse subcellulære signalveiene som muliggjør adipogenese, prosessen der preadipocytter omdannes til modne adipocytter.

Bakgrunn og opprinnelse til 3T3-L1-cellelinjen

Denne delen går i dybden på viktige detaljer om 3T3-L1-cellelinjen, slik som dens natur, størrelsen på 3T3-L1-adipocytter og dens opprinnelse, noe som er grunnleggende for forskere som begynner å arbeide med denne cellelinjen.

• 3T3-L1-linjen stammer fra fibroblastceller fra mus og ble subklonet fra 3T3-celler fra sveitsiske albino-mus, valgt ut for deres evne til å akkumulere lipider. Forløperen 3T3-cellene ble avledet fra musembryoer.
• I utgangspunktet har 3T3-L1-celler en fibroblastlignende struktur, men under spesifikke forhold gjennomgår de differensiering og får egenskapene til adipocytter.
• Størrelsen på 3T3-L1-adipocytter varierer gjennom ulike stadier av differensiering: udifferensierte celler har typisk en gjennomsnittlig diameter på 15,4 μm, mens gjennomsnittlig diameter på dag 7 og 14 etter differensiering er henholdsvis ca. 18,8 μm og 20,3 μm [1].
• 3T3-L1-celler er preget av en ustabil karyotype, med et kromosomtall på 2n = 40.

Dyrking av 3T3-L1-celler

3T3-L1-celler dyrkes mye i forskningslaboratorier. Følgende informasjon om dyrking i dette avsnittet kan hjelpe deg med å håndtere og vedlikeholde 3T3-L1-kulturer på en effektiv måte. Her vil du lære: Hva er doblingstiden for 3T3-L1-celler? Er 3T3-L1 en vedheftende eller en suspensjonscellelinje? Hva er utsåingstettheten for 3T3-L1?

Viktige punkter for dyrking av 3T3-L1-celler

Populasjonens doblingstid:

Den omtrentlige doblingstiden for 3T3-L1-celler er 28 timer.

Adherent eller i suspensjon:

3T3-L1 er en vedheftende cellelinje.

Utsåingstetthet:

En celleutsåingstetthet på 3 x 10³ celler/cm² anbefales for 3T3-L1-celler. Cellene bør passeres ved 70 til 80 % konfluens når celletettheten når 6 x 10⁴ celler/cm². For utsåing vaskes cellene med 1 x PBS, løsnes ved hjelp av Accutase-løsning, tilsettes medium og sentrifugeres. Gjenvunne celler resuspenderes i et nytt medium og dispenseres i en ny kolbe.

Vekstmedium:

DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) brukes for optimal vekst av 3T3-L1-celler. Dette mediet tilsettes vanligvis 4,0 mM L-glutamin, 3,7 g/L NaHCO3, 4,5 g/L glukose og 10 % føtal bovint serum.

Vekstbetingelser:

3T3-L1-cellekulturer oppbevares i en fuktet inkubator ved 37 °C og med 5 % CO2-tilførsel.

Oppbevaring:

3T3-L1-celler oppbevares ved temperaturer under -150 °C, enten i en elektrisk fryser eller i dampfasen av flytende nitrogen.

Fryseprosess og medium:

CM-1- eller CM-ACF-medier brukes til frysing av 3T3-L1-adipocytter ved hjelp av langsomfrysingsmetoden. Denne metoden tillater kun et fall på 1 °C i celletemperaturen og beskytter cellenes levedyktighet.

Tineprosess:

Frosne 3T3-L1-celler tines raskt ved 37 °C i et vannbad. Tinte celler resuspenderes umiddelbart i dyrkningsmediet og kan dispenseres direkte i kolben for vekst. Alternativt kan cellene sentrifugeres for å fjerne gammelt frysemedium, resuspenderes i nytt medium og dyrkes.

Biosikkerhetsnivå:

Laboratoriemiljøer med biosikkerhetsnivå 1 anbefales for 3T3-L1-musecellelinjen.

3T3-L1-cellelinjen: Fordeler og begrensninger

Det er mange fordeler og ulemper forbundet med denne fibroblastcellelinjen. Her diskuteres noen viktige fordeler og begrensninger ved 3T3-L1-cellelinjen.

Fordeler

• Enkel å vedlikeholde: 3T3-L1-celler er enkle å dyrke i laboratorier, noe som gjør dem praktiske for flere cellebaserte eksperimenter.
• Lav kostnad: 3T3-L1-cellelinjen er rimeligere enn nyisolerte adipocytter, noe som gir et kostnadseffektivt alternativ for å studere differensiering og andre celleprosesser.
• Differensieringsevne: 3T3-L1-fibroblastceller fra mus har evnen til å differensiere seg. De kan utvikle en adipocyttfenotype og andre karakteristiske trekk når de utsettes for spesifikke stimuli.

Begrensninger

• Manglende fysiologisk relevans: 3T3-L1-adipocytcellene fra mus mangler fysiologisk relevans for humane adipocytter og fettvev. De representerer ikke fullt ut heterogeniteten og kompleksiteten til fettvev in vivo, noe som begrenser den direkte anvendbarheten av eksperimentelle resultater på mennesker.

Anvendelser av 3T3-L1-celler

Differensiering av 3T3-L1-adipocytter

3T3-L1-cellelinjen brukes ofte til å studere adipocyttbiologi, adipocyttcelledifferensiering og relaterte cellulære og molekylære mekanismer. Differensieringen av 3T3-L1-celler til adipocytter etterligner nøye adipocytters differensieringsvei in vivo. I fettvev har forløperceller som befinner seg i den stromale vaskulære fraksjonen potensial til å differensiere seg til modne adipocytter som respons på ulike fysiologiske signaler, inkludert ernæringsstatus og hormonelle signaler. 3T3-L1-modellen muliggjør detaljert studie av differensieringsveiene for adipocyttforløpere, og gir innsikt i de molekylære mekanismene som styrer adipogenese og reguleringen av denne av eksterne faktorer.

Differensieringsprosessen kan induseres i kultur ved å utsette konfluente 3T3-L1-preadipocytter for en spesifikk blanding av indusere som typisk inneholder insulin, deksametason og isobutylmetylxantin (IBMX). Induksjonen utløser en rekke transkripsjonelle og cellulære hendelser som fører til oppnåelse av en adipocyttfenotype preget av akkumulering av lipiddråper, insulinfølsomhet og uttrykk for adipocyttspesifikke proteiner som peroksisomproliferatoraktivert reseptor gamma (PPARγ) og CCAAT/enhancer-bindende protein alfa (C/EBPα).

Funksjonelle egenskaper ved modne 3T3-L1-adipocytter

Differensierte 3T3-L1-adipocytter uttrykker adipogene gener og viser mange funksjonelle egenskaper ved modne adipocytter, evnen til å lagre og mobilisere lipider, utskille adipokiner og reagere på insulin. Disse cellene blir i stand til å syntetisere og bryte ned triglyserider, og spiller dermed en rolle i energihomeostasen. Studien av 3T3-L1-adipocytter har også kastet lys over de endokrine funksjonene til fettvev, og fremhevet utskillelsen av ulike bioaktive peptider og proteiner som påvirker systemisk metabolisme.

Forskning på diabetes og fedme

3T3-L1-preadipocytter brukes som en in vitro-modell for å studere molekylære veier involvert i diabetes og fedme. Videre kan det bidra til å screene legemidler eller andre terapeutiske midler for å bekjempe disse sykdommene. For eksempel undersøkte forskning utført i 2022 de antidiabetiske effektene av en tradisjonell urt, Ocimum forskolei Benth, ved bruk av 3T3-L1-celler. De evaluerte glukoseopptak, adipogene markører og transkripsjonsmarkører, dvs. DGAT1, CEBP/α og PPARγ i behandlede celler. Følgelig vurderte en studie de anti-fedmeeffektene av et planteforbindelse, kaempferol, ved bruk av 3T3-L1-celler. Forskerne fant at forbindelsen viste potensial mot fedme ved å hemme adipogenese og fremme lipolyse i disse preadipocyttene.

Forskningspublikasjoner om 3T3-L1-celler

Her er fremtredende og noen av de mest siterte nyere publikasjonene som omhandler 3T3-L1-celler.

Apigetrin hemmer adipogenese i 3T3-L1-celler ved å nedregulere PPARγ og CEBP-α

Denne publikasjonen i Lipids in Health and Disease (2018) foreslo at apigetrin, et flavonoid, undertrykker adipogenese ved å redusere transkripsjonsfaktornivåene, dvs. CEBP-α og PPARγ, i 3T3-L1-celler.

Antiadipogene effekter av logansyre i 3T3-L1-preadipocytter og ovariektomiserte mus

Denne studien ble publisert i tidsskriftet Molecules i 2018. Den foreslo at en forbindelse, logansyre, i roten av Gentiana lutea L. (GL) har potensial mot fedme, da den utøver adipogene effekter i 3T3-L1-celler.

En doseavhengig effekt av dimetylsulfoksid på lipidinnhold, cellelevbarhet og oksidativt stress i 3T3-L1-adipocytter

Denne artikkelen i Toxicology Reports (2018) undersøkte den potensielle effekten av dimetylsulfoksid på 3T3-L1-cellers lipidinnhold, oksidativt stress og levedyktighet på en doseavhengig måte.

Effekter av adropin på proliferasjon og differensiering av 3T3-L1-celler og primære preadipocytter fra rotte

Denne artikkelen ble publisert i tidsskriftet Molecular and Cellular Endocrinology i 2019. I denne studien vurderte forskerne de mulige effektene av adropinprotein på 3T3-L1-celleproliferasjon og -differensiering samt primære adipocytter fra rotte.

Fucoidan fra Undaria pinnatifida har antidiabetiske effekter ved å stimulere glukoseopptaket og redusere basal lipolyse i 3T3-L1-adipocytter

Denne studien i Nutrition Research (2019) undersøkte det antidiabetiske potensialet til et sulfatert polysakkarid, fucoidan, hentet fra Undaria pinnatifida. Resultatene viste at fucoidan stimulerer glukoseopptaket, reduserer basal lipolyse i preadipocytter av typen 3T-L1-celler og utøver disse effektene.

Ginsenosid Rg2 hemmer adipogenese i 3T3-L1-preadipocytter og demper fedme hos mus med fedme forårsaket av fettrikt kosthold gjennom AMPK-veien

Denne forskningsartikkelen ble publisert i 2019 i tidsskriftet Food and Function. Den foreslo at et naturprodukt, ginsenosid Rg2, utøver anti-fedmeeffekter ved å hemme adipogenese i 3T3-L1-celler og overvektige mus ved å regulere AMPK-kaskaden.

Ressurser for 3T3-L1-cellelinjen: Protokoller, videoer og mer

3T3-L1 er en kjent fibroblastcellelinje fra mus. Det finnes flere ressurser om protokoller for dyrking, transfeksjon, frysing og tining av denne cellelinjen.

Noen få ressurser er nevnt her.

• Differensiering av 3T3-L1-celler: Denne lenken gir en detaljert protokoll for differensiering av 3T3-L1-preadipocytter.
• Transfeksjon av 3T3-L1-celler: Denne videoen er en veiledning for transfeksjon av 3T3-L1-celler.
• Passering av 3t3-celler: Denne videoen forklarer prosedyren for passering av 3T3-musfibroblastceller.

Her finner du noen protokoller for dyrking av 3T3-L1-cellelinjen.

• Dyrking av 3T3-L1-celler: Denne lenken inneholder en detaljert trinnvis veiledning for deling av 3T3-L1-celler. Videre inneholder den en protokoll for frysing og differensiering av celler.
• 3T3-L1-cellekultur og differensiering: Denne lenken gir en protokoll for dyrking og differensiering av 3T3-L1-celler.