La lignée cellulaire 3T3-L1 : un élément clé pour comprendre l’obésité
La lignée cellulaire 3T3-L1, dérivée de préadipocytes de souris, est largement utilisée dans la recherche axée sur les mécanismes cellulaires fondamentaux impliqués dans l’obésité, le diabète et d’autres troubles de santé connexes. De plus, les cellules 3T3-L1 jouent un rôle central dans l’étude des voies subcellulaires complexes qui facilitent l’adipogenèse, c’est-à-dire le processus par lequel les préadipocytes se transforment en adipocytes matures.
- Milieu de culture
- Le DMEM (milieu de culture Eagle modifié de Dulbecco) est utilisé pour assurer une croissance optimale des cellules 3T3-L1. Ce milieu est généralement enrichi de 4,0 mM de L-glutamine, de 3,7 g/L de NaHCO₃, de 4,5 g/L de glucose et de 10 % de sérum fœtal bovin.
- Temps de doublement
- Le temps de doublement de la population des cellules 3T3-L1 est d’environ 28 heures.
- Type de croissance
- La lignée cellulaire 3T3-L1 est une lignée cellulaire adhérente.
- Niveau de biosécurité
- BSL-1
- Disponible auprès de
- Cytion — Commander la lignée 3T3-L1
- Contexte et origines de la lignée cellulaire 3T3-L1
- Adipocytes T3-L1 : FAQ sur leur rôle dans la biologie du tissu adipeux et la recherche métabolique
- Références
- Culture des cellules 3T3-L1
- Lignée cellulaire 3T3-L1 : avantages et limites
- Avantages
- Limites
- Applications des cellules 3T3-L1
- Publications de recherche portant sur les cellules 3T3-L1
- Ressources sur la lignée cellulaire 3T3-L1 : protocoles, vidéos et plus encore
- Foire aux questions
Contexte et origines de la lignée cellulaire 3T3-L1
Cette section aborde les détails essentiels concernant la lignée cellulaire 3T3-L1, tels que sa nature, la taille des adipocytes 3T3-L1 et son origine, qui sont fondamentaux pour les chercheurs qui commencent à travailler avec cette lignée cellulaire.
- Issue de fibroblastes de souris, la lignée 3T3-L1 a été sous-clonée à partir de cellules 3T3 provenant de souris albinos suisses, sélectionnées pour leur capacité à accumuler des lipides. Les cellules 3T3 précurseurs provenaient d’embryons de souris.
- Au départ, les cellules 3T3-L1 présentent une structure de type fibroblastique; toutefois, dans des conditions spécifiques, elles subissent une différenciation et acquièrent les caractéristiques des adipocytes.
- La taille des adipocytes 3T3-L1 varie selon les différents stades de différenciation : les cellules indifférenciées ont généralement un diamètre moyen de 15,4 μm, tandis qu’après différenciation, les diamètres moyens aux jours 7 et 14 suivant la différenciation sont respectivement d’environ 18,8 μm et 20,3 μm [1].
- Les cellules 3T3-L1 se caractérisent par un caryotype instable, avec un nombre de chromosomes de 2n = 40.
Culture des cellules 3T3-L1
Les cellules 3T3-L1 sont largement cultivées dans les laboratoires de recherche. Les renseignements sur la culture fournis dans cette section pourraient vous aider à manipuler et à entretenir efficacement les cultures de 3T3-L1. Vous y apprendrez notamment : Quel est le temps de doublement des cellules 3T3-L1? La lignée cellulaire 3T3-L1 est-elle adhérente ou en suspension? Quelle est la densité d’ensemencement des cellules 3T3-L1?
Points clés pour la culture des cellules 3T3-L1
Temps de doublement de la population :
Le temps de doublement de la population des cellules 3T3-L1 est d’environ 28 heures.
Adhérentes ou en suspension :
La lignée cellulaire 3T3-L1 est une lignée cellulaire adhérente.
Densité d’ensemencement :
Une densité d’ensemencement de 3 × 10³ cellules/cm² est recommandée pour les cellules 3T3-L1. Les cellules doivent être repiquées à une confluence de 70 à 80 % lorsque la densité cellulaire atteint 6 × 10⁴ cellules/cm². Pour l’ensemencement, les cellules sont lavées avec du PBS 1x, détachées à l’aide d’une solution d’Accutase, mélangées au milieu de culture, puis centrifugées. Les cellules récupérées sont remises en suspension dans un milieu frais et transférées dans un nouveau flacon.
Milieu de croissance :
On utilise du DMEM (milieu de culture de Dulbecco modifié) pour assurer une croissance optimale des cellules 3T3-L1. Ce milieu est généralement enrichi de 4,0 mM de L-glutamine, de 3,7 g/L de NaHCO₃, de 4,5 g/L de glucose et de 10 % de sérum fœtal bovin.
Conditions de culture :
Les cultures cellulaires 3T3-L1 sont conservées dans un incubateur humidifié à 37 °C avec un apport de 5 % de CO₂.
Conservation :
Les cellules 3T3-L1 sont conservées à une température inférieure à -150 °C, soit dans un congélateur électrique, soit en phase vapeur d’azote liquide.
Procédure de congélation et milieu :
Les milieux CM-1 ou CM-ACF sont utilisés pour la congélation des adipocytes 3T3-L1 selon la méthode de congélation lente. Cette méthode ne provoque qu’une baisse de 1 °C de la température des cellules et préserve leur viabilité.
Procédure de décongélation :
Les cellules 3T3-L1 congelées sont rapidement décongelées à 37 °C dans un bain-marie. Les cellules décongelées sont immédiatement remises en suspension dans le milieu de culture et peuvent être directement transférées dans le flacon pour la culture. Sinon, les cellules peuvent être centrifugées pour éliminer l’ancien milieu de congélation, puis remises en suspension dans un milieu frais avant d’être mises en culture.
Niveau de biosécurité :
Des conditions de laboratoire de niveau de biosécurité 1 sont recommandées pour la lignée cellulaire murine 3T3-L1.
Lignée cellulaire 3T3-L1 : avantages et limites
Cette lignée cellulaire de fibroblastes présente de nombreux avantages et inconvénients. Nous abordons ici quelques-uns des principaux avantages et limites de la lignée cellulaire 3T3-L1.
Avantages
- Facile à entretenir : les cellules 3T3-L1 sont faciles à cultiver en laboratoire, ce qui les rend pratiques pour de nombreuses expériences cellulaires.
- Faible coût : La lignée cellulaire 3T3-L1 est plus abordable que les adipocytes fraîchement isolés, ce qui en fait une alternative économique pour l’étude de la différenciation et d’autres processus cellulaires.
- Capacité de différenciation : Les fibroblastes de souris 3T3-L1 possèdent la capacité de se différencier. Ils peuvent acquérir un phénotype d’adipocyte et d’autres caractéristiques lorsqu’ils sont exposés à des stimuli spécifiques.
Limites
- Manque de pertinence physiologique : Les cellules adipeuses 3T3-L1 dérivées de souris ne présentent pas de pertinence physiologique par rapport aux adipocytes et au tissu adipeux humains. Elles ne reflètent pas pleinement l’hétérogénéité et la complexité du tissu adipeux in vivo, ce qui limite l’applicabilité directe des résultats expérimentaux à l’être humain.
Applications des cellules 3T3-L1
Différenciation des adipocytes 3T3-L1
La lignée cellulaire 3T3-L1 est couramment utilisée pour étudier la biologie des adipocytes, leur différenciation ainsi que les mécanismes cellulaires et moléculaires associés. La différenciation des cellules 3T3-L1 en adipocytes imite étroitement la voie de différenciation in vivo des adipocytes. Dans le tissu adipeux, les cellules précurseurs présentes au sein de la fraction vasculaire stromale ont le potentiel de se différencier en adipocytes matures en réponse à divers signaux physiologiques, notamment l’état nutritionnel et les signaux hormonaux. Le modèle 3T3-L1 permet d’étudier en détail les voies de différenciation des précurseurs d’adipocytes, offrant ainsi un aperçu des mécanismes moléculaires qui régissent l’adipogenèse et sa régulation par des facteurs externes.
Le processus de différenciation peut être induit en culture en exposant des préadipocytes 3T3-L1 confluents à un cocktail spécifique d’inducteurs contenant généralement de l’insuline, de la dexaméthasone et de l’isobutylméthylxanthine (IBMX). L’induction déclenche une série d’événements transcriptionnels et cellulaires qui conduisent à l’acquisition d’un phénotype adipocytaire caractérisé par l’accumulation de gouttelettes lipidiques, la sensibilité à l’insuline et l’expression de protéines spécifiques aux adipocytes telles que le récepteur gamma activé par les proliférateurs de peroxysomes (PPARγ) et la protéine alpha de liaison à l’enhancer CCAAT (C/EBPα).
Caractéristiques fonctionnelles des adipocytes 3T3-L1 matures
Les adipocytes 3T3-L1 différenciés expriment des gènes adipogéniques et présentent de nombreuses caractéristiques fonctionnelles des adipocytes matures, notamment la capacité de stocker et de mobiliser des lipides, de sécréter des adipokines et de répondre à l’insuline. Ces cellules deviennent capables de synthétiser et de dégrader les triglycérides, jouant ainsi un rôle dans l’homéostasie énergétique. L’étude des adipocytes 3T3-L1 a également permis de mieux comprendre les fonctions endocriniennes du tissu adipeux, en mettant en évidence la sécrétion de divers peptides et protéines bioactifs qui influencent le métabolisme systémique.
Recherche sur le diabète et l’obésité
Les préadipocytes 3T3-L1 sont utilisés comme modèle in vitro pour étudier les voies moléculaires impliquées dans le diabète et l’obésité. De plus, ce modèle peut faciliter le criblage de médicaments ou d’autres agents thérapeutiques destinés à lutter contre ces maladies. Par exemple, une recherche menée en 2022 a exploré les effets antidiabétiques d’une plante médicinale traditionnelle, l’Ocimum forskolei Benth, à l’aide de cellules 3T3-L1. Les chercheurs ont évalué l’absorption du glucose, les marqueurs adipogéniques et les marqueurs de transcription, à savoir DGAT1, CEBP/α et PPARγ, dans les cellules traitées. De même, une étude a évalué les effets anti-obésité d’un composé végétal, le kaempférol, à l’aide de cellules 3T3-L1. Les chercheurs ont constaté que ce composé présentait un potentiel anti-obésité en inhibant l’adipogenèse et en favorisant la lipolyse dans ces préadipocytes.
Publications de recherche portant sur les cellules 3T3-L1
Voici les publications récentes les plus marquantes et parmi les plus citées portant sur les cellules 3T3-L1.
Cette publication parue dans *Lipids in Health and Disease* (2018) a suggéré que l’apigétrine, un flavonoïde, inhibe l’adipogenèse en réduisant les niveaux de facteurs de transcription, à savoir le CEBP-α et le PPARγ, dans les cellules 3T3-L1.
Cette étude a été publiée dans la revue *Molecules* en 2018. Elle suggère qu’un composé, l’acide loganique, présent dans la racine de *Gentiana lutea L.* (GL), possède un potentiel anti-obésité, car il exerce des effets anti-adipogéniques sur les cellules 3T3-L1.
Cet article, paru dans la revue *Toxicology Reports* (2018), a exploré l’effet potentiel du diméthylsulfoxyde sur la teneur en lipides, le stress oxydatif et la viabilité des cellules 3T3-L1 de manière dose-dépendante.
Cet article a été publié dans la revue *Molecular and Cellular Endocrinology* en 2019. Dans cette étude, les chercheurs ont évalué les effets possibles de la protéine adropine sur la prolifération et la différenciation des cellules 3T3-L1 ainsi que sur les adipocytes primaires de rat.
Cette étude publiée dans *Nutrition Research* (2019) a examiné le potentiel antidiabétique d’un polysaccharide sulfaté, le fucoïdane, extrait de l’*Undaria pinnatifida*. Les résultats ont révélé que le fucoïdane stimule l’absorption du glucose, réduit la lipolyse basale dans les préadipocytes 3T-L1 et exerce ces effets.
Cet article de recherche a été publié en 2019 dans la revue *Food and Function*. Il suggère qu’un produit naturel, le ginsénoside Rg2, exerce des effets anti-obésité en inhibant l’adipogenèse dans les cellules 3T3-L1 et chez les souris obèses, grâce à la régulation de la cascade AMPK.
Ressources sur la lignée cellulaire 3T3-L1 : protocoles, vidéos et plus encore
La 3T3-L1 est une célèbre lignée cellulaire de fibroblastes de souris. De nombreuses ressources sont disponibles concernant les protocoles de culture, de transfection, de congélation et de décongélation de cette lignée cellulaire.
En voici quelques-unes.
- Différenciation des cellules 3T3-L1 : Ce lien fournit un protocole détaillé pour la différenciation des préadipocytes 3T3-L1.
- Transfection des cellules 3T3-L1 : cette vidéo est un guide pratique sur la transfection des cellules 3T3-L1.
- Repiquage des cellules 3T3 : cette vidéo explique la procédure de repiquage des fibroblastes de souris 3T3.
Vous trouverez ici quelques protocoles pour la culture de la lignée cellulaire 3T3-L1.
- Culture des cellules 3T3-L1 : Ce lien contient un guide détaillé, étape par étape, pour le repiquage des cellules 3T3-L1. De plus, il comprend un protocole pour la congélation et la différenciation des cellules.
- Culture et différenciation des cellules 3T3-L1 : Ce lien fournit un protocole pour la culture et la différenciation des cellules 3T3-L1.
Adipocytes T3-L1 : Foire aux questions sur leur rôle dans la biologie du tissu adipeux et la recherche métabolique
Les cellules 3T3-L1, dérivées de fibroblastes embryonnaires de souris, sont largement utilisées comme modèle d’adipocytes blancs. Elles jouent un rôle essentiel dans la recherche sur la différenciation des adipocytes, leurs fonctions métaboliques et leur rôle dans l’obésité et la résistance à l’insuline, grâce à leur capacité à reproduire fidèlement le comportement du tissu adipeux naturel.
La culture de cellules 3T3-L1 dans un milieu d’agarose en 3D offre un environnement plus proche des conditions physiologiques réelles que les cultures traditionnelles en 2D. Cette méthode permet aux chercheurs d’observer les adipocytes dans une configuration qui se rapproche davantage de leur état naturel au sein des tissus, ce qui pourrait influencer la sécrétion d’adipokines et les interactions cellulaires.
Les adipokines sont des molécules de signalisation essentielles sécrétées par les adipocytes qui influencent la régulation métabolique, l’inflammation et la sensibilité à l’insuline. L’étude des profils de sécrétion de ces adipokines dans les cellules 3T3-L1 permet de mieux comprendre les fonctions endocriniennes du tissu adipeux et son impact métabolique systémique.
Cette technique est utilisée pour étudier les interactions protéine-protéine au sein des cellules 3T3-L1, ce qui permet de mieux comprendre les réseaux de signalisation complexes impliqués dans la différenciation des adipocytes, le métabolisme des lipides et les voies de signalisation de l'insuline.
Références
- Analyse rapide des cellules souches dérivées du tissu adipeux humain et de la différenciation des cellules 3T3-L1 en adipocytes à l’aide du compteur de cellules Scepter™ 2.0. BioTechniques, 2012. 53(2) : p. 109-111.
- Xu, J., et al., Le microARN-16–5p favorise la différenciation des adipocytes 3T3-L1 en régulant l’EPT1. Biochemical and biophysical research communications, 2019. 514(4) : p. 1251-1256.
- Zhang, L., et al., La promotion de la différenciation et du métabolisme lipidique constitue les principaux effets de l’exposition au DINP sur les préadipocytes 3T3-L1. Environmental pollution, 2019. 255 : p. 113154.
- Khalil, H.E., et al., Effet bénéfique d’Ocimum forskolei Benth sur les biomarqueurs du diabète, de l’apoptose et de l’adipogenèse chez des rats diabétiques et des fibroblastes 3T3-L1, évalué à l’aide d’une approche in silico. Molecules, 2022. 27(9) : p. 2800.
- Torres-Villarreal, D., et al., Effets anti-obésité du kaempférol par l’inhibition de l’adipogenèse et l’augmentation de la lipolyse dans les cellules 3T3-L1. Journal of physiology and biochemistry, 2019. 75 : p. 83-88.