linia komórkowa 3T3-L1: Klucz do zrozumienia otyłości
Linia komórkowa 3T3-L1, pochodząca z mysich preadipocytów, jest szeroko wykorzystywana w badaniach koncentrujących się na podstawowych mechanizmach komórkowych związanych z otyłością, cukrzycą i innymi powiązanymi schorzeniami. Co więcej, komórki 3T3-L1 mają kluczowe znaczenie dla badania skomplikowanych szlaków subkomórkowych, które ułatwiają adipogenezę, proces, w którym preadipocyty przekształcają się w dojrzałe adipocyty.
Tło i pochodzenie linii komórkowej 3T3-L1
Ta sekcja zagłębia się w istotne szczegóły dotyczące linii komórkowej 3T3-L1, takie jak jej natura, rozmiar adipocytów 3T3-L1 i jej pochodzenie, które są fundamentalne dla badaczy rozpoczynających pracę z tą linią komórkową.
- Pochodząca z mysich komórek fibroblastów linia 3T3-L1 została subklonowana z komórek 3T3 szwajcarskich myszy albinosów, wybranych ze względu na ich zdolność do gromadzenia lipidów. Prekursorowe komórki 3T3 pochodziły z zarodków myszy.
- Początkowo komórki 3T3-L1 wykazują strukturę podobną do fibroblastów, jednak w określonych warunkach ulegają różnicowaniu, przyjmując cechy adipocytów.
- Rozmiar adipocytów 3T3-L1 zmienia się na różnych etapach różnicowania: niezróżnicowane komórki mają zazwyczaj średnią średnicę 15,4 μm, podczas gdy po różnicowaniu średnie średnice w 7 i 14 dniu po różnicowaniu wynoszą odpowiednio około 18,8 μm i 20,3 μm [1].
- komórki 3T3-L1 charakteryzują się niestabilnym kariotypem, z liczbą chromosomów 2n = 40.
Hodowla komórek 3T3-L1
komórki 3T3-L1 są powszechnie hodowane w laboratoriach badawczych. Poniższe informacje na temat hodowli zawarte w tej sekcji mogą pomóc w skutecznej obsłudze i utrzymaniu hodowli 3T3-L1. Tutaj dowiesz się: Jaki jest czas podwojenia komórek 3T3-L1? Czy 3T3-L1 jest linią komórek adherentnych czy zawiesinowych? Jaka jest gęstość wysiewu 3T3-L1?
Kluczowe punkty dotyczące hodowli komórek 3T3-L1
|
Czas podwojenia populacji: |
Przybliżony czas podwojenia populacji komórek 3T3-L1 wynosi 28 godzin. |
|
Adherentne lub w zawiesinie: |
3T3-L1 jest linią komórek przylegających. |
|
Gęstość wysiewu: |
zalecana gęstość wysiewu komórek 3T3-L1 wynosi 3 x103 komórki/cm2. Komórki powinny być pasażowane przy 70-80% konfluencji, gdy gęstość komórek osiągnie 6 x104 komórek/cm2. W celu posiewu komórki są przemywane 1 x PBS, odłączane za pomocą roztworu Accutase, dodawane z pożywką i odwirowywane. Odzyskane komórki są ponownie zawieszane w świeżej pożywce i dozowane do nowej kolby. |
|
Pożywka wzrostowa: |
DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) jest używane do optymalnego wzrostu komórek 3T3-L1. Pożywka ta jest zwykle uzupełniana 4,0 mM L-glutaminą, 3,7 g / L NaHCO3, 4,5 g / L glukozą i 10% płodową surowicą bydlęcą. |
|
Warunki wzrostu: |
hodowle komórek 3T3-L1 są przechowywane w nawilżanym inkubatorze w temperaturze 37°C i przy 5% podaży CO2. |
|
Przechowywanie: |
komórki 3T3-L1 są przechowywane w temperaturze poniżej -150°C w zamrażarce elektrycznej lub w fazie gazowej ciekłego azotu. |
|
Proces zamrażania i pożywka: |
Pożywki CM-1 lub CM-ACF są używane do zamrażania adipocytów 3T3-L1 metodą powolnego zamrażania. Metoda ta pozwala na spadek temperatury komórek tylko o 1°C i chroni ich żywotność. |
|
Proces rozmrażania: |
Zamrożone komórki 3T3-L1 są szybko rozmrażane w temperaturze 37°C w łaźni wodnej. Rozmrożone komórki są natychmiast ponownie zawieszane w podłożu hodowlanym i mogą być bezpośrednio dozowane do kolby w celu wzrostu. W przeciwieństwie do tego, komórki można odwirować w celu usunięcia starej pożywki do zamrażania, ponownie zawiesić w świeżej pożywce i hodować. |
|
Poziom bezpieczeństwa biologicznego: |
Dla mysiej linii komórkowej 3T3-L1 zalecane są ustawienia laboratoryjne na poziomie bezpieczeństwa biologicznego 1. |
linia komórkowa 3T3-L1: Zalety i ograniczenia
Istnieje wiele zalet i wad związanych z tą linią komórkową fibroblastów. Poniżej omówiono kilka ważnych zalet i ograniczeń linii komórkowej 3T3-L1.
Zalety
- Łatwość utrzymania: Komórki 3T3-L1 są łatwe do hodowli w laboratoriach, co czyni je wygodnymi do eksperymentów opartych na wielu komórkach.
- Niski koszt: Linia komórkowa 3T3-L1 jest bardziej przystępna cenowo niż świeżo wyizolowane adipocyty, zapewniając opłacalną alternatywę do badania różnicowania i innych procesów komórkowych.
- Zdolność do różnicowania: Komórki mysich fibroblastów 3T3-L1 posiadają zdolność do różnicowania. Mogą uzyskać fenotyp adipocytów i inne charakterystyczne cechy pod wpływem określonych bodźców.
Ograniczenia
- Brak znaczenia fizjologicznego: Komórki adipocytarne 3T3-L1 pochodzące od myszy nie mają fizjologicznego znaczenia dla ludzkich adipocytów i tkanki tłuszczowej. Nie reprezentują one w pełni heterogeniczności i złożoności tkanki tłuszczowej in vivo, co ogranicza bezpośrednie zastosowanie wyników eksperymentalnych u ludzi.
Zastosowania komórek 3T3-L1
Różnicowanie adipocytów 3T3-L1
Linia komórkowa 3T3-L1 jest powszechnie stosowana do badania biologii adipocytów, różnicowania komórek adipocytów oraz powiązanych mechanizmów komórkowych i molekularnych. Różnicowanie komórek 3T3-L1 w adipocyty ściśle naśladuje szlak różnicowania adipocytów in vivo. W tkance tłuszczowej komórki prekursorowe rezydujące we frakcji zrębu naczyniowego mają potencjał do różnicowania się w dojrzałe adipocyty w odpowiedzi na różne sygnały fizjologiczne, w tym stan odżywienia i sygnały hormonalne. Model 3T3-L1 pozwala na szczegółowe badanie szlaków różnicowania prekursorów adipocytów, zapewniając wgląd w mechanizmy molekularne regulujące adipogenezę i jej regulację przez czynniki zewnętrzne.
Proces różnicowania może być indukowany w hodowli poprzez ekspozycję konfluentnych preadipocytów 3T3-L1 na specyficzny koktajl induktorów, zwykle zawierający insulinę, deksametazon i izobutylometyloksantynę (IBMX). Indukcja wyzwala szereg zdarzeń transkrypcyjnych i komórkowych, które prowadzą do nabycia fenotypu adipocytów charakteryzującego się gromadzeniem kropli lipidów, wrażliwością na insulinę i ekspresją białek specyficznych dla adipocytów, takich jak receptor gamma aktywowany proliferatorami peroksysomów (PPARγ) i białko wiążące CCAAT/enhancer alfa (C/EBPα).
Charakterystyka funkcjonalna dojrzałych adipocytów 3T3-L1
Zróżnicowane adipocyty 3T3-L1 wyrażają geny adipogenne i wykazują wiele cech funkcjonalnych dojrzałych adipocytów, zdolność do przechowywania i mobilizacji lipidów, wydzielania adipokin i reagowania na insulinę. Komórki te stają się zdolne do syntezy i rozkładu trójglicerydów, odgrywając tym samym rolę w homeostazie energetycznej. Badanie adipocytów 3T3-L1 rzuciło również światło na funkcje endokrynologiczne tkanki tłuszczowej, podkreślając wydzielanie różnych bioaktywnych peptydów i białek, które wpływają na metabolizm ogólnoustrojowy.
Badania nad cukrzycą i otyłością
preadipocyty 3T3-L1 są wykorzystywane jako model in vitro do badania szlaków molekularnych związanych z cukrzycą i otyłością. Co więcej, może to pomóc w badaniach przesiewowych leków lub innych środków terapeutycznych w celu zwalczania tych chorób. Na przykład badania przeprowadzone w 2022 r. zbadały działanie przeciwcukrzycowe tradycyjnego zioła, Ocimum forskolei Benth, przy użyciu komórek 3T3-L1. Oceniono wychwyt glukozy, markery adipogenne i markery transkrypcji, tj. DGAT1, CEBP/α i PPARγ w leczonych komórkach. W związku z tym w badaniu oceniano działanie przeciw otyłości związku roślinnego, kaempferolu, przy użyciu komórek 3T3-L1. Naukowcy odkryli, że związek ten wykazuje potencjał przeciw otyłości poprzez hamowanie adipogenezy i promowanie lipolizy w tych preadipocytach.
Publikacje naukowe dotyczące komórek 3T3-L1
Oto najważniejsze i najczęściej cytowane najnowsze publikacje dotyczące komórek 3T3-L1.
Apigetryna hamuje adipogenezę w komórkach 3T3-L1 poprzez obniżenie poziomu PPARγ i CEBP-α
W publikacji w Lipids in Health and Disease (2018) zaproponowano, że apigetryna, flawonoid, hamuje adipogenezę poprzez obniżenie poziomu czynników transkrypcyjnych, tj. CEBP-α i PPARγ, w komórkach 3T3-L1.
Antyadipogenne działanie kwasu loganowego w preadipocytach 3T3-L1 i myszach z usuniętymi jajnikami
Badanie to zostało opublikowane w czasopiśmie Molecules w 2018 roku. Zaproponowano w nim, że związek kwas loganowy w korzeniu Gentiana lutea L. (GL) ma potencjał przeciw otyłości, ponieważ wywiera działanie adipogenne w komórkach 3T3-L1.
W artykule opublikowanym w Toxicology Reports (2018) zbadano potencjalny wpływ sulfotlenku dimetylu na zawartość lipidów, stres oksydacyjny i żywotność komórek 3T3-L1 w sposób zależny od dawki.
Wpływ adropiny na proliferację i różnicowanie komórek 3T3-L1 i pierwotnych preadipocytów szczura
Ten artykuł został opublikowany w czasopiśmie Molecular and Cellular Endocrinology w 2019 roku. W tym badaniu naukowcy ocenili możliwy wpływ białka adropiny na proliferację i różnicowanie komórek 3T3-L1 oraz pierwotnych adipocytów szczura.
W badaniu Nutrition Research (2019) zbadano potencjał przeciwcukrzycowy siarczanowanego polisacharydu, fukoidanu uzyskanego z Undaria pinnatifida. Wyniki wykazały, że fukoidan stymuluje wychwyt glukozy, zmniejsza podstawową lipolizę w komórkach preadipocytów 3T-L1 i wywiera takie działanie.
Ten artykuł badawczy został opublikowany w 2019 roku w czasopiśmie Food and Function. Zaproponowano w nim, że naturalny produkt, ginsenozyd Rg2, wywiera działanie przeciw otyłości poprzez hamowanie adipogenezy w komórkach 3T3-L1 i u otyłych myszy poprzez regulację kaskady AMPK.
Zasoby dla linii komórkowej 3T3-L1: Protokoły, filmy i nie tylko
3T3-L1 to słynna mysia linia komórkowa fibroblastów. Dostępnych jest wiele zasobów dotyczących protokołów hodowli, transfekcji, zamrażania i rozmrażania tej linii komórkowej.
Poniżej wymieniono kilka z nich.
- Różnicowanie komórek 3T3-L1: Ten link zawiera szczegółowy protokół różnicowania preadipocytów 3T3-L1.
- Transfekcja komórek 3T3-L1: Ten film jest samouczkiem dotyczącym transfekcji komórek 3T3-L1.
- Pasażowanie komórek 3t3: Ten film wyjaśnia procedurę pasażowania komórek mysich fibroblastów 3T3.
Tutaj można znaleźć kilka protokołów hodowli linii komórkowej 3T3-L1.
- Hodowla komórek 3T3-L1: Ten link zawiera szczegółowy przewodnik krok po kroku dotyczący podziału komórek 3T3-L1. Ponadto zawiera protokół zamrażania i różnicowania komórek.
- hodowla i różnicowanie komórek 3T3-L1: Ten link zawiera protokół hodowli i różnicowania komórek 3T3-L1.
adipocyty 3T3-L1: FAQ na temat ich roli w biologii tkanki tłuszczowej i badaniach metabolicznych
Referencje
- Szybka analiza ludzkich komórek macierzystych pochodzących z tkanki tłuszczowej i różnicowania 3T3-L1 w kierunku adipocytów przy użyciu licznika komórek Scepter™ 2.0. BioTechniques, 2012. 53(2): p. 109-111.
- Xu, J., et al., microRNA-16-5p promuje różnicowanie adipocytów 3T3-L1 poprzez regulację EPT1. Biochemical and biophysical research communications, 2019. 514(4): p. 1251-1256.
- Zhang, L., et al., Promowanie różnicowania i metabolizmu lipidów to główne skutki ekspozycji na DINP w preadipocytach 3T3-L1. Zanieczyszczenie środowiska, 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., Działanie przeciw otyłości kemferolu poprzez hamowanie adipogenezy i zwiększanie lipolizy w komórkach 3T3-L1. Journal of physiology and biochemistry, 2019. 75: p. 83-88.
