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Células NIH-3T3: Avanços nos estudos sobre fibroblastos e nas aplicações das células NIH-3T3

A linhagem celular NIH-3T3, estabelecida a partir do tecido de um embrião de camundongo albino suíço com 17 dias de idade em 1962 por Howard Green e George Todaro na Faculdade de Medicina da Universidade de Nova York, tornou-se um recurso fundamental na pesquisa biomédica. Reconhecidas por sua alta receptividade à formação de focos do vírus da leucemia e do vírus do sarcoma, as células NIH-3T3 servem como uma ferramenta essencial para uma infinidade de investigações científicas, incluindo estudos de oncologia viral, análise de expressão gênica e exploração da dinâmica do crescimento celular. A nomenclatura “3T3” reflete o método de cultura celular, denotando um intervalo de “transferência de 3 dias” com uma densidade inicial de semeadura de 3 × 10^5 células, destacando as condições padronizadas sob as quais essas células foram inicialmente cultivadas e expandidas.

📋 Linha celular NIH-3T3 — Informações rápidas
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Tempo de duplicação
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Tipo de crescimento
Adere
Nível de biossegurança
BSL-1

Diversas morfologias e aplicações das células NIH-3T3

Uma das características marcantes das células NIH-3T3 é sua adaptabilidade morfológica, que varia significativamente com a confluência da cultura. Em densidades mais baixas, esses fibroblastos apresentam uma estrutura celular solitária em forma de fuso, evoluindo para padrões densos e espiralados à medida que a população atinge a confluência. Com um diâmetro médio de cerca de 18 μm, as células NIH-3T3 oferecem um modelo versátil para estudos aprofundados de biologia celular, abrangendo desde mecanismos de reparo tecidual até as complexas vias de regulação do ciclo celular.

NIH 3T3 cells at high and low confluence

Células NIH-3T3 em alta e baixa confluência.

Informações sobre o cultivo

  • Principais detalhes do cultivo:

    • Tempo de duplicação da população: Aproximadamente 20 horas.

    • Tipo de crescimento: Culturas aderentes.

    • Densidade de semeadura: Recomendada: 3 a 4 x 10⁴ células/cm².

    • Meio de crescimento: DMEM ou Ham’s F12, suplementado com 5% de FBS e 2,5 mM de L-glutamina.

    • Condições de crescimento: Manter a 37 °C em uma incubadora umidificada com 5% de CO₂.

    • Armazenamento: Manter a temperaturas abaixo de -195 °C na fase de vapor de nitrogênio líquido.

    • Método de congelamento: Use o meio CM-1 ou CM-ACF; empregue um método de congelamento lento (queda de temperatura de 1 °C).

    • Protocolo de descongelamento: aquecimento rápido em banho-maria a 37 °C, seguido de centrifugação para remoção do meio de congelamento e, em seguida, ressuspensão no meio de crescimento.

    • Nível de biossegurança: O cultivo requer um ambiente de nível 1 de biossegurança.

Swiss Albino mouse in modern laboratory next to ampoules with medicine

Camundongo albino suíço em um laboratório.

Prós e contras do uso de células NIH 3T3

Vantagens

  • Eficiência de transfecção: Conhecidas por suas altas taxas de transfecção, as células NIH-3T3 são excelentes tanto para estudos de expressão gênica transitória quanto estável, sendo compatíveis com uma variedade de técnicas de transfecção.

  • Utilidade como camada alimentadora: Essas células costumam servir como camada alimentadora de suporte para coculturas com células como queratinócitos e células-tronco, graças à liberação de fatores de crescimento que promovem o crescimento das células em cocultura.

  • Pesquisa com células-tronco: As células NIH-3T3 são a escolha preferida na pesquisa com células-tronco para induzir a pluripotência sem modificação genética e proporcionar um ambiente propício para a diferenciação das células-tronco.

  • Estabilidade da cultura: As células NIH-3T3 são conhecidas por sua estabilidade e baixa frequência de transformação espontânea. No entanto, sob certas condições ou após exposição a oncogenes ou mutagênicos específicos, as células NIH-3T3 podem sofrer transformação espontânea. Essa transformação pode levar à aquisição de propriedades cancerosas, como crescimento descontrolado, perda da inibição de contato e a capacidade de formar tumores quando injetadas em hospedeiros suscetíveis. 

Desvantagens

  • Tamanho celular inconsistente: A morfologia alongada, semelhante a um fuso, das células NIH-3T3 pode variar, complicando as análises de imagem em ensaios.

  • Suscetibilidade a infecções: Essas células são propensas a infecções bacterianas e por micoplasmas se não forem mantidas em condições assépticas rigorosas, o que pode comprometer a integridade experimental.

Aplicações de pesquisa das células NIH-3T3

  • Estudos de transfecção de DNA: A robustez das células NIH-3T3 as torna ideais para a introdução e o estudo da função de vários genes, conforme demonstrado em pesquisas que examinam proteínas como NAB2-STAT6 e seus papéis nos processos celulares.

  • Ensaios baseados em células: Sua confiabilidade se estende a diversos ensaios, incluindo ensaios de viabilidade, apoptose e formação de focos, oferecendo insights sobre as respostas celulares sob diferentes condições experimentais.

  • Pesquisa do ciclo celular: A facilidade de manipulação do ciclo celular dessa linhagem celular por meio dos níveis de soro a torna um modelo potente para o estudo da regulação do ciclo celular e de suas aberrações em contextos de doenças.

Eleve o nível de sua pesquisa com células NIH-3T3

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Destacando os principais estudos envolvendo a linhagem celular de fibroblastos NIH 3T3 

A linhagem celular NIH-3T3 tem sido fundamental em inúmeros projetos de pesquisa, abrangendo diversas facetas da biologia celular. Abaixo estão alguns estudos significativos que utilizam essas células:

Recursos essenciais para pesquisas com células NIH-3T3

Para pesquisadores interessados em trabalhar com células NIH-3T3, há uma variedade de recursos disponíveis para orientar os protocolos de cultura e experimentais:

  • Formação de esferóides em células NIH-3T3: Este vídeo oferece um passo a passo detalhado da formação de esferóides, uma técnica de cultura celular 3D que agrega células NIH-3T3 em aglomerados, proporcionando um modelo mais relevante do ponto de vista fisiológico para os estudos.
  • Monitoramento do crescimento das células NIH-3T3: Por meio do sistema de imagem de células vivas JuLI Br, este vídeo captura a dinâmica de crescimento das células NIH-3T3 ao longo de 65 horas, mostrando a proliferação celular em tempo real.

Esses recursos têm como objetivo apoiar seus esforços de pesquisa com células NIH-3T3, fornecendo uma base para experimentos e descobertas bem-sucedidos.

As células 3T3 de camundongo são uma linhagem de fibroblastos derivada de tecido embrionário de camundongo, especificamente de embriões do camundongo NIH Swiss. Elas são amplamente utilizadas em pesquisas biológicas para o estudo de comportamentos celulares, como divisão, migração e transformação.
As células NIH3T3 são amplamente utilizadas na pesquisa biológica e médica para diversos fins, incluindo o estudo do comportamento celular (como crescimento, divisão e diferenciação), a compreensão da biologia do câncer e dos mecanismos de transformação celular, estudos de expressão e regulação gênica, bem como a descoberta e o desenvolvimento de medicamentos. Sua facilidade de cultura e transfecção também as torna ideais para o estudo dos efeitos da superexpressão ou do silenciamento gênico.
O “3T3” em NIH3T3 significa “transferência a cada 3 dias, inóculo de 3 × 10^5 células”. Essa nomenclatura se refere ao protocolo de cultura original desenvolvido para essas células, que envolvia a transferência das células a cada três dias com uma densidade de inóculo definida, a fim de manter condições ideais de crescimento e evitar a inibição por contato.
As células 3T3, incluindo as NIH3T3, não são inerentemente cancerosas. São fibroblastos imortalizados derivados de embriões de camundongo. No entanto, podem sofrer transformação para um estado canceroso quando expostas a certos oncogenes ou sob condições experimentais específicas, o que as torna úteis para o estudo da biologia do câncer e da tumorigênese.
Por meio de técnicas como a transfecção de NIH3T3, os pesquisadores podem manipular a linhagem celular NIH3T3 para estudar vias moleculares específicas envolvidas no crescimento celular, na diferenciação e em processos patológicos, como o câncer.
As células NIH 3T3 servem como modelo para o estudo de vários subtipos de fibroblastos, incluindo os miofibroblastos, ao proporcionar um sistema para observar as características da diferenciação celular e o papel da composição celular na reparação tecidual e na fibrose.
Sim, as células NIH 3T3 são imortalizadas. Elas foram derivadas de fibroblastos embrionários de camundongo e adquiriram a capacidade de proliferar indefinidamente in vitro, o que as torna uma ferramenta valiosa para estudos biológicos de longo prazo.
A taxa de crescimento das células NIH3T3 pode variar dependendo das condições de cultura, mas, em condições ideais, elas geralmente apresentam um tempo de duplicação de cerca de 18 a 24 horas. Isso significa que o tamanho da população das células NIH3T3 pode dobrar em aproximadamente um dia, tornando-as adequadas para experimentos que exigem rápida proliferação celular.
A linhagem celular NIH3T3 foi estabelecida no início da década de 1960 a partir de fibroblastos embrionários de camundongos. Mais especificamente, ela foi derivada do tecido de embriões de camundongos NIH Swiss com 17 a 19 dias de idade. Essa linhagem celular foi desenvolvida para fornecer um modelo celular consistente e reproduzível para pesquisas científicas.
Embora tanto as células 3T3 quanto as 3T3-L1 tenham origem em fibroblastos embrionários de camundongo, a principal diferença reside em sua especialização e aplicação. As células NIH3T3 são amplamente utilizadas em pesquisas nas áreas de biologia celular e oncologia. Em contrapartida, as células 3T3-L1 são uma sublinha das células 3T3 que foram especificamente selecionadas por sua capacidade de se diferenciarem em adipócitos (células adiposas) sob as condições adequadas. Isso torna as células 3T3-L1 particularmente valiosas para estudos relacionados à adipogênese, ao metabolismo e à obesidade.

Referências

  1. Rahimi, A.M., M. Cai e S. Hoyer-Fender, “Heterogeneidade da linhagem celular de fibroblastos NIH3T3”. Cells, 2022. 11(17): p. 2677.
  2. Leibiger, C. et al., Primeira caracterização citogenética molecular de alta resolução da linhagem celular NIH 3T3 por bandagem multicolorida murina. Journal of Histochemistry & Cytochemistry, 2013. 61(4): p. 306-312.
  3. Wang, H.-X., et al., Análise comparativa de diferentes camadas de células alimentadoras com fibroblastos 3T3 para o cultivo de células-tronco limbares de coelhos. International Journal of Ophthalmology, 2017. 10(7): p. 1021.
  4. Wang, Z., et al., Diferenciação de células neuronais a partir de fibroblastos NIH/3T3 sob condições definidas. Development, growth & differentiation, 2011. 53(3): p. 357-365.
  5. Park, Y.-S., et al., A proteína de fusão NAB2-STAT6 medeia a proliferação celular e a progressão oncogênica por meio da regulação do EGR-1. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2020. 526(2): p. 287-292.
  6. Mattsson, M., Expressão da Sloppymerase™ em células NIH/3T3: explorando a versatilidade de uma polimerase de fusão propensa a erros. 2021.
  7. Sahinturk, V., et al., A acrilamida exerce sua citotoxicidade em células fibroblásticas NIH/3T3 por meio da apoptose. Toxicology and Industrial Health, 2018. 34(7): p. 481-489.
  8. Lusi, E.A. e F. Caicci, Descoberta do primeiro retrovírus gigante humano: descrição de sua morfologia, quinase retroviral e capacidade de induzir tumores em camundongos. bioRxiv, 2019: p. 851063.
  9. Endo, M., et al., A sinalização E2F1-Ror2 medeia a regulação transcricional coordenada para promover a transição da fase G1 para a fase S em fibroblastos NIH/3T3 estimulados por bFGF. The FASEB Journal, 2020. 34(2): p. 3413-3428.
  10. Long, L., et al., A depleção de riboflavina promove a tumorigênese em células HEK293T e NIH3T3 ao sustentar a proliferação celular e regular a transcrição de genes relacionados ao ciclo celular. The Journal of Nutrition, 2018. 148(6): p. 834-843.

 

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