NIH-3T3-celler: Framsteg inom fibroblastforskningen och tillämpningar av NIH-3T3

NIH-3T3-cellinjen, som etablerades 1962 av Howard Green och George Todaro vid New York University School of Medicine utifrån vävnad från ett 17 dagar gammalt embryo från en schweizisk albino-mus, har blivit en grundläggande resurs inom biomedicinsk forskning. NIH-3T3-cellerna, som är kända för sin höga mottaglighet för bildning av leukemivirus- och sarkomvirusfoci, fungerar som ett viktigt verktyg för en mängd vetenskapliga undersökningar, inklusive studier av viral onkologi, genuttrycksanalys och utforskning av celltillväxtdynamik. Beteckningen ”3T3” återspeglar cellodlingsmetoden och står för ett ”3-dagarsöverföringsintervall” med en initial utsädesdensitet på 3 × 10^5 celler, vilket belyser de standardiserade förhållanden under vilka dessa celler först odlades och förökades.

Olika morfologier och tillämpningar av NIH-3T3-celler

Ett av de utmärkande dragen hos NIH-3T3-celler är deras morfologiska anpassningsförmåga, som varierar avsevärt beroende på odlingens konfluens. Vid lägre tätheter uppvisar dessa fibroblaster en spindelformad, ensamstående cellstruktur, som utvecklas till täta, virvlande mönster när populationen når konfluens. Med en genomsnittlig diameter på cirka 18 μm utgör NIH-3T3-celler en mångsidig modell för fördjupade cellbiologiska studier, allt från vävnadsreparationsmekanismer till de komplexa vägarna för cellcykelreglering.

Information om odling

En schweizisk albinomus i ett laboratorium.

För- och nackdelar med att använda NIH 3T3-celler

Fördelar

• Transfektionseffektivitet: NIH-3T3-celler är kända för sina höga transfektionsgrader och är utmärkta för både studier av tillfällig och stabil genuttryck, och de lämpar sig för en mängd olika transfektionstekniker.

• Användbarhet som feederlager: Dessa celler fungerar ofta som ett stödjande feederlager för samodlingar med celler som keratinocyter och stamceller, tack vare att de utsöndrar tillväxtfaktorer som främjar tillväxten hos de samodlade cellerna.

• Stamcellsforskning: NIH-3T3-celler är ett förstahandsval inom stamcellsforskning för att inducera pluripotens utan genetisk modifiering och för att skapa en gynnsam miljö för stamcellsdifferentiering.

• Odlingsstabilitet: NIH-3T3-celler är kända för sin stabilitet och låga frekvens av spontan transformation. Under vissa förhållanden eller efter exponering för specifika onkogener eller mutagener kan NIH-3T3-celler dock genomgå spontan transformation. Denna transformation kan leda till att cellerna får cancergenskaper såsom okontrollerad tillväxt, förlust av kontaktinhibering och förmågan att bilda tumörer när de injiceras i mottagliga värdar. 

Nackdelar

• Inkonsekvent cellstorlek: Den långsträckta, spindelliknande morfologin hos NIH-3T3-celler kan variera, vilket komplicerar bildanalyser i analyser.

• Infektionskänslighet: Dessa celler är utsatta för bakterie- och mykoplasmainfektioner om de inte hålls under strikta aseptiska förhållanden, vilket potentiellt kan påverka experimentets integritet.

Forskningsmässiga tillämpningar av NIH-3T3-celler

• Studier av DNA-transfektion: NIH-3T3-cellernas robusthet gör dem idealiska för att införa och studera funktionen hos olika gener, vilket har visats i forskning som undersöker proteiner som NAB2-STAT6 och deras roller i cellulära processer.

• Cellbaserade analyser: Deras tillförlitlighet sträcker sig till olika analyser, inklusive livskrafts-, apoptos- och klungbildningsanalyser, vilket ger insikter i cellulära reaktioner under olika experimentella förhållanden.

• Forskning om cellcykeln: Den enkla manipuleringen av cellcykeln via serumnivåer gör cellinjen till en kraftfull modell för att studera cellcykelreglering och avvikelser i sjukdomssammanhang.

Förbättra din forskning med NIH-3T3-celler

En översikt över viktiga studier som involverar fibroblastcellinjen NIH 3T3 

Cellinjen NIH-3T3 har spelat en avgörande roll i ett stort antal forskningsprojekt som spänner över olika aspekter av cellbiologi. Nedan följer några betydelsefulla studier där dessa celler har använts:

• Undersökning av fusionsproteinet NAB2-STAT6: Denna studie, publicerad i tidskriften Biochemical and Biophysical Research Communications, undersöker hur fusionsproteinet NAB2-STAT6 påverkar NIH-3T3-celler, särskilt dess roll i att främja celltillväxt och migration genom reglering av EGR-1.
• Undersökning av APOBEC3 och murint leukemivirus: Denna forskning, publicerad i tidskriften Virology, undersöker hypermutationen av det murina leukemiviruset AKV i NIH-3T3-celler som uttrycker det murina APOBEC3-genet.
• Utvärdering av antimetastatisk potential hos epigenetiska läkemedel: I tidskriften Oncotargets and Therapy utvärderar denna studie de antimetastatiska effekterna av hydralazin och valproinsyra på RAS-transformerade NIH-3T3-celler.
• Baicaleins inverkan på NIH-3T3-proliferation och kollagensyntes: Denna forskning använder NIH-3T3-celler för att undersöka hur baicalein påverkar cellproliferation och kollagenproduktion genom modulering av miR-9/insulinliknande tillväxtfaktor-1-axeln.
• Studie av riboflavinbrist och tumörbildning: Denna studie presenterar resultat om hur riboflavinbrist i NIH-3T3-celler bidrar till tumörbildning genom att främja cellproliferation och störa regleringen av cellcykelgener.

Viktiga resurser för forskning på NIH-3T3-celler

För forskare som är intresserade av att arbeta med NIH-3T3-celler finns en rad resurser tillgängliga som vägledning för odling och experimentella protokoll:

• Sfäroidbildning i NIH-3T3-celler: Denna video ger en detaljerad genomgång av hur man bildar sfäroider, en 3D-cellodlingsteknik som aggregerar NIH-3T3-celler till kluster, vilket ger en mer fysiologiskt relevant modell för studier.
• Övervakning av NIH-3T3-cellernas tillväxt: Med hjälp av JuLI Br-systemet för avbildning av levande celler visar denna video tillväxtdynamiken hos NIH-3T3-celler under 65 timmar och illustrerar cellproliferationen i realtid.

Dessa resurser syftar till att stödja dina forskningsinsatser med NIH-3T3-celler och utgör en grund för framgångsrika experiment och upptäckter.

Referenser

1. Rahimi, A.M., M. Cai och S. Hoyer-Fender, Heterogenitet hos fibroblastcellinjen NIH3T3. Cells, 2022. 11(17): s. 2677.
2. Leibiger, C. m.fl., Första molekylärcytogenetiska högupplösta karakteriseringen av NIH 3T3-cellinjen med hjälp av murin flerfärgsbandning. Journal of Histochemistry & Cytochemistry, 2013. 61(4): s. 306–312.
3. Wang, H.-X., et al., Jämförande analys av olika feeder-skikt med 3T3-fibroblaster för odling av limbalstamceller från kaniner. International Journal of Ophthalmology, 2017. 10(7): s. 1021.
4. Wang, Z., et al., Differentiering av nervceller från NIH/3T3-fibroblaster under definierade förhållanden. Development, growth & differentiation, 2011. 53(3): s. 357–365.
5. Park, Y.-S., et al., NAB2-STAT6-fusionsproteinet medierar cellproliferation och onkogen progression via EGR-1-reglering. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2020. 526(2): s. 287–292.
6. Mattsson, M., Expression of the Sloppymerase™ in NIH/3T3 Cells: Exploring the Versatility of an Error Prone Fusion Polymerase. 2021.
7. Sahinturk, V., m.fl., Akrylamid utövar sin cytotoxicitet i NIH/3T3-fibroblastceller genom apoptos. Toxicology and Industrial Health, 2018. 34(7): s. 481–489.
8. Lusi, E.A. och F. Caicci, Upptäckt av det första humana retroviruset av jättetyp: Beskrivning av dess morfologi, retroviralt kinas och förmåga att inducera tumörer hos möss. bioRxiv, 2019: s. 851063.
9. Endo, M., m.fl., E2F1‐Ror2-signalvägen medierar en samordnad transkriptionsreglering för att främja övergången mellan G1- och S-fasen i bFGF-stimulerade NIH/3T3-fibroblaster. The FASEB Journal, 2020. 34(2): s. 3413–3428.
10. Long, L., et al., Riboflavinbrist främjar tumörbildning i HEK293T- och NIH3T3-celler genom att upprätthålla cellproliferation och reglera transkriptionen av cellcykelrelaterade gener. The Journal of Nutrition, 2018. 148(6): s. 834–843.