3T3-L1 細胞系：理解肥胖的關鍵

源自小鼠前脂肪細胞的 3T3-L1 細胞系，廣泛應用於研究肥胖、糖尿病及其他相關健康問題所涉及的基本細胞機制。 此外，3T3-L1 細胞對於探索促進脂肪生成的複雜亞細胞途徑至關重要；脂肪生成正是前脂肪細胞轉化為成熟脂肪細胞的過程。

3T3-L1 細胞系的背景與起源

本節深入探討 3T3-L1 細胞系的重要細節，例如其性質、3T3-L1 脂肪細胞的大小及其來源，這些資訊對於剛開始使用此細胞系的研究人員至關重要。

• 3T3-L1 細胞系源自小鼠成纖維細胞，是由瑞士白化小鼠的 3T3 細胞經亞克隆所獲得，這些細胞是因具備累積脂質的能力而被選中。其前身 3T3 細胞則源自小鼠胚胎。
• 最初，3T3-L1 細胞呈現纖維母細胞般的結構；然而，在特定條件下，它們會發生分化，並呈現脂肪細胞的特徵。
• 3T3-L1 脂肪細胞的大小會隨著不同的分化階段而變化： 未分化細胞的平均直徑通常為 15.4 μm；而分化後第 7 天與第 14 天的平均直徑則分別約為 18.8 μm 和 20.3 μm [1]。
• 3T3-L1 細胞的特徵在於其不穩定的核型，染色體數為 2n = 40。

3T3-L1 細胞的培養

3T3-L1 細胞在研究實驗室中被廣泛培養。本節提供的以下培養資訊，可協助您有效處理及維護 3T3-L1 細胞培養。您將在此了解：3T3-L1 細胞的倍增時間是多少？3T3-L1 屬於貼壁型還是懸浮型細胞系？ 3T3-L1 細胞的接種密度是多少？

3T3-L1 細胞培養要點

細胞倍增時間：

3T3-L1 細胞的細胞倍增時間約為 28 小時。

貼壁型或懸浮型：

3T3-L1 屬於貼壁型細胞系。

接種密度：

建議 3T3-L1 細胞的接種密度為 3 × 10^³ 細胞/cm^²。當細胞密度達到 6 × 10⁴ 細胞/cm² 且細胞匯合度為 70% 至 80% 時，應進行傳代。 接種時，先以 1×PBS 洗滌細胞，再使用 Accutase 溶液使細胞脫附，加入培養基後進行離心。回收的細胞需重新懸浮於新鮮培養基中，並分裝至新的培養瓶內。

生長培養基：

DMEM（杜爾貝科改良型鷹氏培養基）可用於促進 3T3-L1 細胞的最佳生長。 此培養基通常會補充 4.0 mM L-谷氨醯胺、3.7 g/L NaHCO₃、4.5 g/L 葡萄糖，以及 10% 胎牛血清。

培養條件：

3T3-L1 細胞培養物置於 37°C 並供應 5% 二氧化碳的加濕培養箱中。

儲存：

3T3-L1 細胞應儲存於 -150°C 以下的溫度環境中，可存放於電動冷凍櫃或液態氮的氣相中。

冷凍流程與培養基：

採用 CM-1 或 CM-ACF 培養基，透過緩慢冷凍法對 3T3-L1 脂肪細胞進行冷凍。此方法可使細胞溫度每次僅下降 1°C，從而保護其存活能力。

解凍程序：

冷凍的 3T3-L1 細胞應置於 37°C 水浴中快速解凍。解凍後的細胞應立即懸浮於培養基中，並可直接分裝至培養瓶中進行培養。 此外，亦可將細胞離心以去除舊的冷凍培養基，再懸浮於新鮮培養基中進行培養。

生物安全等級：

建議在生物安全等級 1 的實驗室環境中培養 3T3-L1 小鼠細胞系。

3T3-L1 細胞系：優點與限制

這條成纖維細胞系有許多優點與缺點。本文將探討 3T3-L1 細胞系的幾項重要優點與限制。

優點

• 易於維護：3T3-L1 細胞在實驗室中容易培養，因此便於進行多種以細胞為基礎的實驗。
• 成本低廉：相較於新鮮分離的脂肪細胞，3T3-L1 細胞系的價格更為實惠，為研究分化及其他細胞過程提供了具成本效益的替代方案。
• 分化能力：小鼠成纖維細胞 3T3-L1 具有分化能力。當受到特定刺激時，它們能夠獲得脂肪細胞表型及其他特徵。

限制

• 缺乏生理相關性：源自小鼠的 3T3-L1 脂肪細胞與人類脂肪細胞及脂肪組織缺乏生理相關性。它們無法完全體現體內脂肪組織的異質性與複雜性，因此限制了實驗結果直接應用於人類的可能性。

3T3-L1 細胞的應用

3T3-L1 脂肪細胞的分化

3T3-L1 細胞系常被用於研究脂肪細胞生物學、脂肪細胞分化，以及相關的細胞與分子機制。3T3-L1 細胞分化為脂肪細胞的過程，與脂肪細胞在體內的分化途徑極為相似。 在脂肪組織中，位於基質血管成分內的祖細胞具有潛力，可根據各種生理訊號（包括營養狀態和激素訊號）分化為成熟脂肪細胞。 3T3-L1 模型可讓研究人員詳細探究脂肪細胞前體的分化途徑，從而深入了解主導脂肪生成及其受外部因子調控的分子機制。

在培養條件下，可透過將匯合的 3T3-L1 前脂肪細胞暴露於通常含有胰島素、地塞米松和異丁基甲基黃嘌呤（IBMX）的特定誘導劑混合物中，來誘導分化過程。 這種誘導會觸發一系列轉錄和細胞事件，進而導致脂肪細胞表型的獲得，其特徵為脂滴積聚、胰島素敏感性，以及過氧化物酶體增殖因子激活受體γ（PPARγ）和 CCAAT/增強子結合蛋白α (C/EBPα) 等。

成熟 3T3-L1 脂肪細胞的功能特徵

分化的 3T3-L1 脂肪細胞會表達脂肪生成基因，並展現成熟脂肪細胞的許多功能特徵，包括儲存與動員脂質、分泌脂肪因子，以及對胰島素作出反應。這些細胞能夠合成和分解三酸甘油酯，從而參與能量平衡的調節。 對 3T3-L1 脂肪細胞的研究亦闡明了脂肪組織的內分泌功能，特別強調其分泌多種影響全身代謝的生物活性胜肽與蛋白質。

糖尿病與肥胖症研究

3T3-L1前脂肪細胞被用作體外模型，用以研究與糖尿病及肥胖症相關的分子途徑。 此外，這也有助於篩選用以對抗這些疾病的藥物或其他治療劑。例如，2022 年進行的一項研究利用 3T3-L1 細胞，探討了傳統草藥「福斯可萊薄荷（Ocimum forskolei Benth）」的抗糖尿病功效。 研究人員評估了經處理細胞中的葡萄糖攝取量、成脂標記物，以及轉錄標記物（即 DGAT1、CEBP/α 和 PPARγ）。此外，另一項研究亦利用 3T3-L1 細胞評估了植物化合物山奈酚（kaempferol）的抗肥胖效果。 研究人員發現，該化合物透過抑制這些前脂肪細胞的脂肪生成並促進脂肪分解，展現出抗肥胖的潛力。

以 3T3-L1 細胞為主題的研究文獻

以下是近期以 3T3-L1 細胞為研究對象的知名及被引用次數最多的論文。

阿皮格特林透過下調 PPARγ 和 CEBP-α 來抑制 3T3-L1 細胞的脂肪生成

這篇發表於《脂質與健康及疾病》（Lipids in Health and Disease，2018年）的論文提出，黃酮類化合物阿皮格特林（apigetrin）透過降低 3T3-L1 細胞中轉錄因子（即 CEBP-α 和 PPARγ）的水平，來抑制脂肪生成。

洛根酸在 3T3-L1 前脂肪細胞及卵巢切除小鼠中的抗脂肪生成作用

這項研究於2018年發表於《Molecules》期刊。研究指出，黃連（Gentiana lutea L.，簡稱GL）根部所含的化合物「洛根酸」能對3T3-L1細胞產生抗脂肪生成作用，因此具有抗肥胖潛力。

二甲基亞砜對 3T3-L1 脂肪細胞中脂質含量、細胞存活率及氧化應激的劑量依賴性影響

這篇發表於《毒理學報告》（Toxicology Reports，2018年）的論文，探討了二甲基亞砜以劑量依賴性方式對3T3-L1細胞的脂質含量、氧化壓力及存活率的潛在影響。

阿德羅平對 3T3-L1 細胞及大鼠原代前脂肪細胞增殖與分化的影響

這篇論文於2019年發表於《分子與細胞內分泌學》期刊。在此研究中，研究人員評估了阿德羅平蛋白對3T3-L1細胞增殖與分化，以及大鼠原代脂肪細胞的可能影響。

來自羽狀裙帶菜（Undaria pinnatifida）的褐藻糖膠，可透過刺激葡萄糖攝取及降低 3T3-L1 脂肪細胞的基礎脂肪分解作用，發揮抗糖尿病效果

這項發表於《營養研究》（2019年）的研究，探討了從羽狀裙帶菜（Undaria pinnatifida）中提取的硫酸化多醣——褐藻糖膠的抗糖尿病潛力。 研究結果顯示，褐藻糖膠能刺激葡萄糖攝取、降低 3T-L1 前脂肪細胞的基礎脂肪分解，並發揮上述作用。

人參皂苷 Rg2 可透過 AMPK 途徑抑制 3T3-L1 前脂肪細胞的脂肪生成，並抑制高脂飲食誘導的肥胖小鼠的肥胖現象

這篇研究論文於 2019 年發表於《Food and Function》期刊。該研究提出，天然產物人參皂苷 Rg2 透過調節 AMPK 級聯反應，抑制 3T3-L1 細胞及肥胖小鼠的脂肪生成，從而發揮抗肥胖作用。

3T3-L1 細胞系相關資源：操作手冊、影片及其他

3T3-L1 是一種著名的鼠成纖維細胞系。關於此細胞系的培養、轉染、冷凍及解凍操作指南，現有大量相關資源可供參考。

此處列舉其中幾項資源。

• 3T3-L1 細胞的分化：此連結提供一份關於 3T3-L1 前脂肪細胞分化的詳細操作手冊。
• 3T3-L1 細胞轉染：此影片為 3T3-L1 細胞轉染的教學指南。
• 3T3 細胞傳代：這段影片說明 3T3 小鼠成纖維細胞的傳代程序。

您可在此找到若干關於 3T3-L1 細胞系培養的操作流程。

• 3T3-L1 細胞培養：此連結包含一份關於 3T3-L1 細胞傳代的詳細分步指南。此外，其中還包含細胞冷凍與分化的操作流程。
• 3T3-L1 細胞培養與分化：此連結將提供 3T3-L1 細胞的培養與分化操作指南。