เซลล์ไลน์ 3T3-L1: กุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจโรคอ้วน

เซลล์ไลน์ 3T3-L1 ซึ่งได้มาจากพรีอะดิโพไซต์ของหนู ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในงานวิจัยที่มุ่งเน้นกลไกพื้นฐานของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับโรคอ้วน โรคเบาหวาน และภาวะสุขภาพอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้ เซลล์ 3T3-L1 มีความสำคัญอย่างยิ่งในการสำรวจเส้นทางภายในเซลล์ที่ซับซ้อนซึ่งเอื้อต่อการเกิดไขมัน (adipogenesis) ซึ่งเป็นกระบวนการที่เซลล์พรีแอดิโพไซต์ (preadipocytes) เปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์ไขมันที่สมบูรณ์ (adipocytes)

ภูมิหลังและต้นกำเนิดของสายเซลล์ 3T3-L1

ส่วนนี้จะเจาะลึกถึงรายละเอียดที่สำคัญเกี่ยวกับสายพันธุ์เซลล์ 3T3-L1 เช่น ลักษณะของมัน ขนาดของเซลล์ไขมัน 3T3-L1 และการได้มาซึ่งสายพันธุ์ ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับนักวิจัยที่เริ่มต้นทำงานกับสายพันธุ์เซลล์นี้

• มีต้นกำเนิดจากเซลล์ไฟโบรบลาสต์ของหนู 3T3-L1 สายพันธุ์นี้ถูกคัดแยกจากเซลล์ 3T3 ของหนูสวิสแอลบิโน ซึ่งถูกคัดเลือกเนื่องจากความสามารถในการสะสมไขมัน เซลล์ต้นกำเนิด 3T3 มาจากตัวอ่อนของหนู
• ในขั้นต้น เซลล์ 3T3-L1 มีโครงสร้างคล้ายไฟโบรบลาสต์ อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะเฉพาะ เซลล์เหล่านี้จะเกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นลักษณะของเซลล์ไขมัน
• ขนาดของเซลล์ไขมัน 3T3-L1 มีความแตกต่างกันในแต่ละระยะของการเปลี่ยนแปลง: เซลล์ที่ยังไม่แยกตัวมีเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยอยู่ที่ 15.4 ไมโครเมตร ในขณะที่เมื่อเซลล์แยกตัวแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยในวันที่ 7 และ 14 หลังการแยกตัวจะอยู่ที่ประมาณ 18.8 ไมโครเมตร และ 20.3 ไมโครเมตร ตามลำดับ [1]
• เซลล์ 3T3-L1 มีลักษณะเด่นคือมีโครโมโซมที่ไม่เสถียร โดยมีจำนวนโครโมโซม 2n = 40

การเพาะเลี้ยงเซลล์ 3T3-L1

เซลล์ 3T3-L1 ถูกเพาะเลี้ยงอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการวิจัย ข้อมูลการเพาะเลี้ยงต่อไปนี้ที่นำเสนอในส่วนนี้อาจช่วยให้คุณจัดการและดูแลเซลล์ 3T3-L1 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ที่นี่คุณจะทราบ: เวลาในการเพิ่มจำนวนเป็นสองเท่าของเซลล์ 3T3-L1 คืออะไร? 3T3-L1 เป็นสายเซลล์ที่เกาะติดหรือแขวนลอย? ความหนาแน่นของการเพาะเลี้ยงเซลล์ 3T3-L1 คือเท่าไร?

จุดสำคัญในการเพาะเลี้ยงเซลล์ 3T3-L1

เวลาการเพิ่มจำนวนประชากรเป็นสองเท่า:

เวลาประมาณการเพิ่มจำนวนประชากรเป็นสองเท่าของเซลล์ 3T3-L1 คือ 28 ชั่วโมง

ติดกันหรือแขวนลอย:

3T3-L1 เป็นสายพันธุ์เซลล์ที่เกาะติด

ความหนาแน่นของการหว่านเมล็ด:

แนะนำให้เพาะเลี้ยงเซลล์ 3T3-L1 ที่ความหนาแน่น 3 x 10³ เซลล์/cm² ควรทำการย้ายเซลล์เมื่อความหนาแน่นของเซลล์ถึง 70 ถึง 80% ของความหนาแน่นเต็มที่ สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ จะทำการล้างเซลล์ด้วย 1 x PBS, แยกเซลล์ออกจากกันโดยใช้สารละลาย Accutase, เติมด้วยอาหารเลี้ยงเซลล์, และทำการปั่นเหวี่ยง เซลล์ที่ได้จะถูกนำไปแขวนลอยในอาหารเลี้ยงเซลล์ใหม่ และนำไปใส่ในขวดเพาะเลี้ยงใหม่

อาหารเลี้ยงเชื้อ:

DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) ใช้สำหรับการเจริญเติบโตที่เหมาะสมที่สุดของเซลล์ 3T3-L1 สื่อนี้มักเสริมด้วย 4.0 มิลลิโมลาร์ L-กลูตามีน, 3.7 กรัม/ลิตร NaHCO3, 4.5 กรัม/ลิตร กลูโคส และ 10% เซรั่มจากเลือดลูกวัว

เงื่อนไขการเจริญเติบโต:

การเพาะเลี้ยงเซลล์ 3T3-L1 ถูกเก็บไว้ในตู้บ่มที่มีความชื้นที่อุณหภูมิ 37°C และมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 5%

การเก็บรักษา:

เซลล์ 3T3-L1 ถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -150°C ไม่ว่าจะในตู้แช่แข็งไฟฟ้าหรือในสถานะไอของไนโตรเจนเหลว

กระบวนการแช่แข็งและตัวกลาง:

CM-1 หรือ CM-ACF media ใช้สำหรับการแช่แข็งเซลล์ไขมัน 3T3-L1 ผ่านวิธีการแช่แข็งช้า วิธีนี้อนุญาตให้อุณหภูมิของเซลล์ลดลงได้เพียง 1°C เท่านั้น และช่วยปกป้องความมีชีวิตของเซลล์

กระบวนการละลาย

เซลล์ 3T3-L1 ที่ถูกแช่แข็งจะถูกละลายอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิ 37°C ในอ่างน้ำอุ่น เซลล์ที่ละลายแล้วจะถูกแขวนลอยในอาหารเลี้ยงเชื้อทันที และสามารถนำไปใส่ในขวดเลี้ยงเซลล์เพื่อเพาะเลี้ยงได้โดยตรง ตรงกันข้ามกับสิ่งนี้ เซลล์สามารถถูกปั่นเหวี่ยงเพื่อกำจัดสื่อการแช่แข็งเก่า, แช่ในสื่อใหม่, และเพาะเลี้ยงได้

ระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ:

ห้องปฏิบัติการระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ 1 แนะนำให้ใช้สำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์สายพันธุ์ 3T3-L1 ของหนู

สายเซลล์ 3T3-L1: ข้อได้เปรียบและข้อจำกัด

มีข้อดีและข้อเสียมากมายที่เกี่ยวข้องกับสายพันธุ์เซลล์ไฟโบรบลาสต์นี้ ข้อได้เปรียบและข้อจำกัดที่สำคัญบางประการของสายพันธุ์เซลล์ 3T3-L1 จะถูกกล่าวถึงในที่นี้

ข้อดี

• ง่ายต่อการดูแลรักษา: เซลล์ 3T3-L1 สามารถเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการได้ง่าย ทำให้สะดวกสำหรับการทดลองที่ใช้เซลล์หลายครั้ง
• ต้นทุนต่ำ: สายพันธุ์เซลล์ 3T3-L1 มีราคาถูกกว่าเซลล์ไขมันที่แยกใหม่ ทำให้เป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการศึกษาการแยกแยะและกระบวนการเซลล์อื่นๆ
• ความสามารถในการเปลี่ยนแปลง: เซลล์ไฟโบรบลาสต์ของหนู 3T3-L1 มีความสามารถในการเปลี่ยนแปลง พวกมันสามารถได้รับลักษณะของเซลล์ไขมันและลักษณะเฉพาะอื่น ๆ เมื่อถูกกระตุ้นด้วยสิ่งเร้าเฉพาะ

ข้อจำกัด

• การขาดความเกี่ยวข้องทางสรีรวิทยา: เซลล์ไขมัน 3T3-L1 ที่ได้จากหนูขาดความเกี่ยวข้องทางสรีรวิทยาต่อเซลล์ไขมันและเนื้อเยื่อไขมันของมนุษย์ เซลล์เหล่านี้ไม่สามารถแสดงถึงความหลากหลายและความซับซ้อนของเนื้อเยื่อไขมันในร่างกายได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งจำกัดการนำไปใช้โดยตรงของผลลัพธ์จากการทดลองในมนุษย์

การประยุกต์ใช้เซลล์ 3T3-L1

การแยกแยะเซลล์ไขมัน 3T3-L1

สายเซลล์ 3T3-L1 มักถูกใช้ในการศึกษาชีววิทยาของเซลล์ไขมัน การเปลี่ยนแปลงของเซลล์ไขมัน และกลไกที่เกี่ยวข้องกับเซลล์และระดับโมเลกุล การเปลี่ยนแปลงของเซลล์ 3T3-L1 ให้กลายเป็นเซลล์ไขมันนั้นคล้ายคลึงกับกระบวนการเปลี่ยนแปลงในร่างกายของเซลล์ไขมัน ในเนื้อเยื่อไขมัน เซลล์ต้นกำเนิดที่อาศัยอยู่ในสัดส่วนของสโตรมาและหลอดเลือดมีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงเป็นเซลล์ไขมันที่สมบูรณ์ได้เมื่อได้รับสัญญาณทางสรีรวิทยาต่าง ๆ ซึ่งรวมถึงภาวะโภชนาการและสัญญาณฮอร์โมน แบบจำลอง 3T3-L1 ช่วยให้สามารถศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับเส้นทางการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ต้นกำเนิดของเซลล์ไขมัน (adipocyte precursor differentiation pathways) ได้ ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกทางโมเลกุลที่ควบคุมการเกิดเซลล์ไขมัน (adipogenesis) และการควบคุมของปัจจัยภายนอก

กระบวนการสร้างความแตกต่างสามารถถูกกระตุ้นในวัฒนธรรมโดยการนำเซลล์ 3T3-L1 preadipocytes ที่เจริญเติบโตเต็มที่แล้วไปสัมผัสกับสารกระตุ้นเฉพาะที่มักประกอบด้วยอินซูลิน, เดกซาเมทาโซน, และไอโซบิวทิลเมทิลแซนทีน (IBMX) การเหนี่ยวนำจะกระตุ้นให้เกิดชุดของเหตุการณ์การถอดรหัสและเซลล์ที่นำไปสู่การได้มาซึ่งลักษณะของเซลล์ไขมันที่มีลักษณะเด่นคือการสะสมของหยดไขมัน ความไวต่ออินซูลิน และการแสดงออกของโปรตีนเฉพาะของเซลล์ไขมัน เช่น โปรตีนตัวรับที่กระตุ้นการเพิ่มจำนวนเพอร์ออกซิโซม (PPARγ) และโปรตีนที่จับกับ CCAAT/enhancer-binding protein alpha (C/EBPα)

ลักษณะการทำงานของเซลล์ไขมัน 3T3-L1 ที่เจริญเต็มที่

เซลล์ไขมัน 3T3-L1 ที่มีการแยกแยะออกจะแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างไขมันและมีลักษณะการทำงานหลายประการของเซลล์ไขมันที่โตเต็มที่ เช่น ความสามารถในการเก็บและเคลื่อนย้ายไขมัน การหลั่งอะดิโพคีน และการตอบสนองต่ออินซูลิน เซลล์เหล่านี้สามารถสังเคราะห์และสลายไตรกลีเซอไรด์ได้ จึงมีบทบาทในการรักษาสมดุลพลังงาน การศึกษาเซลล์ไขมัน 3T3-L1 ยังได้เปิดเผยข้อมูลเกี่ยวกับหน้าที่ทางต่อมไร้ท่อของเนื้อเยื่อไขมัน โดยเน้นย้ำถึงการหลั่งเปปไทด์และโปรตีนที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพหลากหลายชนิดซึ่งมีอิทธิพลต่อกระบวนการเผาผลาญของร่างกายโดยรวม

การวิจัยเกี่ยวกับโรคเบาหวานและโรคอ้วน

เซลล์ 3T3-L1 preadipocytes ถูกใช้เป็นแบบจำลองในหลอดทดลองเพื่อศึกษาเส้นทางโมเลกุลที่เกี่ยวข้องในโรคเบาหวานและโรคอ้วน นอกจากนี้ อาจช่วยในการคัดกรองยาหรือสารบำบัดอื่น ๆ เพื่อต่อสู้กับโรคเหล่านี้ได้ ตัวอย่างเช่น งานวิจัยที่ดำเนินการในปี 2022 ได้ศึกษาฤทธิ์ต้านเบาหวานของสมุนไพรดั้งเดิม Ocimum forskolei Benth โดยใช้เซลล์ 3T3-L1 พวกเขาประเมินการดูดซึมกลูโคส, ตัวบ่งชี้การสร้างไขมัน, และตัวบ่งชี้การถอดรหัส เช่น DGAT1, CEBP/α, และ PPARγ ในเซลล์ที่ได้รับการรักษา ตามนั้น, มีการศึกษาที่ประเมินผลต้านโรคอ้วนของสารประกอบจากพืช, kaempferol โดยใช้เซลล์ 3T3-L1 นักวิจัยได้สำรวจว่าสารประกอบดังกล่าวแสดงศักยภาพในการต้านโรคอ้วนโดยการยับยั้งการสร้างเซลล์ไขมันและส่งเสริมการสลายไขมันในเซลล์พรีแอดิโพไซต์เหล่านี้

การตีพิมพ์งานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับเซลล์ 3T3-L1

นี่คือสิ่งพิมพ์ที่โดดเด่นและได้รับการอ้างอิงมากที่สุดเมื่อเร็วๆ นี้ซึ่งมีเซลล์ 3T3-L1 เป็นหัวข้อหลัก

Apigetrin ยับยั้งการสร้างไขมันในเซลล์ 3T3-L1 โดยการลดการแสดงออกของ PPARγ และ CEBP-α

การตีพิมพ์ในวารสาร Lipids in Health and Disease (2018) เสนอว่า apigetrin ซึ่งเป็นฟลาโวนอยด์ สามารถยับยั้งการสร้างเซลล์ไขมัน (adipogenesis) ได้โดยการลดระดับของปัจจัยการถอดรหัส ได้แก่ CEBP-α และ PPARγ ในเซลล์ 3T3-L1

ฤทธิ์ต้านการสร้างไขมันของกรดโลแกนิกในเซลล์พรีอะดิโพไซต์ 3T3-L1 และหนูที่ถูกตัดรังไข่

การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Molecules ในปี 2018 โดยเสนอว่าสารประกอบโลแอกิกแอซิดในรากของ Gentiana lutea L. (GL) มีศักยภาพในการต้านโรคอ้วน เนื่องจากมีผลต่อการสร้างไขมันในเซลล์ 3T3-L1

ผลของไดเมทิลซัลฟอกไซด์ที่มีต่อปริมาณไขมัน ความสามารถในการอยู่รอดของเซลล์ และความเครียดออกซิเดชันในเซลล์ไขมัน 3T3-L1 ในรูปแบบที่ขึ้นกับขนาดยา

เอกสารฉบับนี้ในรายงานพิษวิทยา (2018) ได้สำรวจผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นของไดเมทิลซัลฟอกไซด์ต่อปริมาณไขมัน ความเครียดออกซิเดชัน และความมีชีวิตของเซลล์ 3T3-L1 ในลักษณะที่ขึ้นอยู่กับขนาดยา

ผลของอะดรอพินต่อการเพิ่มจำนวนและการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ 3T3-L1 และเซลล์พรีแอดิโพไซต์ของหนู

บทความนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Molecular and Cellular Endocrinology ในปี 2019 ในการศึกษานี้ นักวิจัยได้ประเมินผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นของโปรตีนอะดรอพินต่อการเพิ่มจำนวนและการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ 3T3-L1 และเซลล์ไขมันปฐมภูมิของหนู

ฟูคอยแดนจาก Undaria pinnatifida มีฤทธิ์ต้านเบาหวานโดยการกระตุ้นการดูดซึมกลูโคสและลดการสลายไขมันพื้นฐานในเซลล์ไขมัน 3T3-L1

การวิจัยด้านโภชนาการ (2019) นี้ได้ศึกษาศักยภาพในการต้านเบาหวานของฟูคอยแดนซึ่งเป็นโพลีแซ็กคาไรด์ที่มีซัลเฟตจาก Undaria pinnatifida ผลการศึกษาพบว่า ฟูคอยแดนกระตุ้นการดูดซึมกลูโคส ลดการสลายไขมันพื้นฐานในเซลล์พรีแอดิโพไซต์ 3T-L1 และแสดงผลเหล่านี้

จินเสโนไซด์ อาร์จี2 ยับยั้งการสร้างไขมันในเซลล์พรีแอดิโพไซต์ 3T3-L1 และลดภาวะอ้วนในหนูที่เกิดภาวะอ้วนจากการให้อาหารไขมันสูงผ่านเส้นทาง AMPK

บทความวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2019 ในวารสาร Food and Function โดยเสนอว่าสารธรรมชาติ กินเซโนไซด์ Rg2 มีฤทธิ์ต้านภาวะอ้วนโดยการยับยั้งการสร้างไขมันในเซลล์ 3T3-L1 และหนูอ้วนผ่านการควบคุมกระบวนการ AMPK

ทรัพยากรสำหรับเซลล์ไลน์ 3T3-L1: โปรโตคอล, วิดีโอ, และอื่น ๆ

3T3-L1 เป็นสายเซลล์ไฟโบรบลาสต์ของหนูที่มีชื่อเสียง มีแหล่งข้อมูลมากมายเกี่ยวกับวิธีการเพาะเลี้ยง การถ่ายโอนยีน การแช่แข็ง และการละลายของเซลล์สายนี้

มีแหล่งข้อมูลบางแห่งที่กล่าวถึงที่นี่

• การแยกเซลล์ 3T3-L1: ลิงก์นี้ให้โปรโตคอลโดยละเอียดสำหรับการแยกเซลล์ 3T3-L1 preadipocytes
• การถ่ายยีนในเซลล์ 3T3-L1: วิดีโอนี้เป็นคู่มือแนะนำสำหรับการถ่ายยีนในเซลล์ 3T3-L1
• การเพาะเลี้ยงเซลล์ 3t3: วิดีโอนี้อธิบายขั้นตอนการเพาะเลี้ยงเซลล์ 3T3 ซึ่งเป็นเซลล์ไฟโบรบลาสต์ของหนู

ที่นี่คุณสามารถพบโปรโตคอลสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ไลน์ 3T3-L1 ได้

• การเพาะเลี้ยงเซลล์ 3T3-L1: ลิงก์นี้มีคู่มือขั้นตอนโดยละเอียดสำหรับการแบ่งเซลล์ 3T3-L1 นอกจากนี้ยังมีโปรโตคอลสำหรับการแช่แข็งเซลล์และการเปลี่ยนแปลงลักษณะเฉพาะของเซลล์
• การเพาะเลี้ยงและการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ 3T3-L1: ลิงก์นี้จะให้โปรโตคอลสำหรับการเพาะเลี้ยงและการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ 3T3-L1