dòng tế bào 3T3-L1: Chìa khóa để hiểu về béo phì
Dòng tế bào 3T3-L1, được phân lập từ tế bào tiền mỡ của chuột, được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu tập trung vào các cơ chế tế bào cơ bản liên quan đến béo phì, tiểu đường và các vấn đề sức khỏe liên quan khác. Hơn nữa, tế bào 3T3-L1 đóng vai trò quan trọng trong việc khám phá các con đường tế bào phức tạp thúc đẩy quá trình adipogenesis, tức là quá trình tế bào tiền mỡ chuyển đổi thành tế bào mỡ trưởng thành.
Nguồn gốc và bối cảnh của dòng tế bào 3T3-L1
Phần này đi sâu vào các chi tiết quan trọng về dòng tế bào 3T3-L1, bao gồm bản chất của nó, kích thước của tế bào mỡ 3T3-L1 và nguồn gốc của nó, những thông tin cơ bản cho các nhà nghiên cứu bắt đầu làm việc với dòng tế bào này.
- Dòng tế bào 3T3-L1 có nguồn gốc từ tế bào sợi của chuột, được phân lập từ tế bào 3T3 của chuột Swiss albino, được chọn lọc vì khả năng tích lũy lipid. Các tế bào tiền thân 3T3 được phân lập từ phôi chuột.
- Ban đầu, các tế bào 3T3-L1 có cấu trúc tương tự tế bào sợi; tuy nhiên, dưới điều kiện cụ thể, chúng trải qua quá trình biệt hóa, mang đặc điểm của tế bào mỡ.
- Kích thước của tế bào mỡ 3T3-L1 thay đổi qua các giai đoạn biệt hóa khác nhau: các tế bào chưa biệt hóa thường có đường kính trung bình là 15,4 μm, trong khi sau khi biệt hóa, đường kính trung bình vào ngày thứ 7 và 14 sau biệt hóa lần lượt là khoảng 18,8 μm và 20,3 μm [1].
- tế bào 3T3-L1 có bộ nhiễm sắc thể không ổn định, với số lượng nhiễm sắc thể là 2n = 40.
Nuôi cấy tế bào 3T3-L1
tế bào 3T3-L1 được nuôi cấy rộng rãi trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu. Thông tin nuôi cấy được cung cấp trong phần này có thể giúp bạn quản lý và duy trì các dòng tế bào 3T3-L1 một cách hiệu quả. Ở đây, bạn sẽ biết: Thời gian nhân đôi của tế bào 3T3-L1 là bao lâu? 3T3-L1 là dòng tế bào bám dính hay dòng tế bào lơ lửng? Mật độ gieo tế bào 3T3-L1 là bao nhiêu?
Điểm chính khi nuôi cấy tế bào 3T3-L1
|
Thời gian nhân đôi dân số: |
Thời gian nhân đôi dân số ước tính của tế bào 3T3-L1 là 28 giờ. |
|
Bám dính hay treo lơ lửng: |
3T3-L1 là dòng tế bào bám dính. |
|
Mật độ gieo tế bào: |
mật độ gieo tế bào khuyến nghị cho tế bào 3T3-L1 là 3 x10³tế bào/cm². Tế bào nên được chuyển sang bình mới khi mật độ tế bào đạt 6 x10⁴tế bào/cm² và đạt 70-80% độ phủ. Để gieo tế bào, tế bào được rửa bằng 1 x PBS, tách ra bằng dung dịch Accutase, thêm môi trường nuôi cấy và ly tâm. Tế bào thu hồi được tái phân tán trong môi trường tươi và phân phối vào bình mới. |
|
Dung dịch nuôi cấy: |
DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) được sử dụng cho sự phát triển tối ưu của tế bào 3T3-L1. Dung dịch này thường được bổ sung với 4.0 mM L-glutamine, 3.7 g/L NaHCO3, 4.5 g/L glucose và 10% huyết thanh bò non. |
|
Điều kiện nuôi cấy: |
văn hóa tế bào 3T3-L1 được duy trì trong tủ ấm có độ ẩm ở 37°C và cung cấp 5% CO2. |
|
Bảo quản: |
tế bào 3T3-L1 được bảo quản ở nhiệt độ dưới -150°C trong tủ đông điện hoặc trong pha hơi của nitơ lỏng. |
|
Quy trình đông lạnh và môi trường: |
Dung dịch nuôi cấy CM-1 hoặc CM-ACF được sử dụng để đông lạnh tế bào mỡ 3T3-L1 bằng phương pháp đông lạnh chậm. Phương pháp này chỉ cho phép nhiệt độ tế bào giảm 1°C và bảo vệ tính sống còn của chúng. |
|
Quá trình rã đông: |
Tế bào 3T3-L1 đông lạnh được rã đông nhanh chóng ở 37°C trong bể nước. Tế bào sau khi rã đông được ngay lập tức tái phân tán trong môi trường nuôi cấy và có thể được phân phối trực tiếp vào bình nuôi cấy để phát triển. Ngược lại, tế bào có thể được ly tâm để loại bỏ môi trường đông lạnh cũ, tái phân tán trong môi trường tươi và nuôi cấy. |
|
Mức độ an toàn sinh học: |
Môi trường phòng thí nghiệm cấp độ an toàn sinh học 1 được khuyến nghị cho dòng tế bào 3T3-L1 của chuột. |
dòng tế bào 3T3-L1: Ưu điểm & Hạn chế
Dòng tế bào sợi 3T3-L1 có nhiều ưu điểm và nhược điểm. Một số ưu điểm và hạn chế quan trọng của dòng tế bào 3T3-L1 được thảo luận dưới đây.
Ưu điểm
- Dễ dàng duy trì: Tế bào 3T3-L1 dễ dàng nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, giúp thuận tiện cho nhiều thí nghiệm dựa trên tế bào.
- Chi phí thấp: Dòng tế bào 3T3-L1 có chi phí thấp hơn so với các tế bào mỡ tươi, cung cấp một giải pháp tiết kiệm chi phí cho việc nghiên cứu quá trình biệt hóa và các quá trình tế bào khác.
- Khả năng biệt hóa: Tế bào fibroblast chuột 3T3-L1 có khả năng biệt hóa. Chúng có thể phát triển thành tế bào mỡ và các đặc điểm đặc trưng khác khi tiếp xúc với các kích thích cụ thể.
Hạn chế
- Thiếu tính liên quan sinh lý: Các tế bào mỡ 3T3-L1 được phân lập từ chuột thiếu tính liên quan sinh lý với tế bào mỡ và mô mỡ của con người. Chúng không thể hiện đầy đủ sự đa dạng và phức tạp của mô mỡ trong cơ thể sống, hạn chế tính ứng dụng trực tiếp của kết quả thí nghiệm vào con người.
Ứng dụng của tế bào 3T3-L1
Phân hóa tế bào mỡ 3T3-L1
Dòng tế bào 3T3-L1 thường được sử dụng để nghiên cứu sinh học tế bào mỡ, quá trình biệt hóa tế bào mỡ và các cơ chế tế bào và phân tử liên quan. Quá trình biệt hóa của tế bào 3T3-L1 thành tế bào mỡ mô phỏng chặt chẽ con đường biệt hóa in vivo của tế bào mỡ. Trong mô mỡ, các tế bào tiền thân nằm trong phân đoạn mạch máu mô liên kết có khả năng biệt hóa thành tế bào mỡ trưởng thành khi tiếp xúc với các tín hiệu sinh lý khác nhau, bao gồm tình trạng dinh dưỡng và tín hiệu hormone. Mô hình 3T3-L1 cho phép nghiên cứu chi tiết các con đường biệt hóa của tế bào tiền thân adipocyte, cung cấp cái nhìn sâu sắc về các cơ chế phân tử điều chỉnh quá trình adipogenesis và sự điều hòa của nó bởi các yếu tố bên ngoài.
Quá trình biệt hóa có thể được kích thích trong môi trường nuôi cấy bằng cách tiếp xúc các tế bào tiền thân 3T3-L1 đã đạt mật độ tối đa với một hỗn hợp cụ thể của các chất kích thích, thường bao gồm insulin, dexamethasone và isobutylmethylxanthine (IBMX). Sự kích thích này kích hoạt một loạt các sự kiện chuyển đổi gen và tế bào, dẫn đến việc hình thành biểu hiện của tế bào mỡ, đặc trưng bởi sự tích tụ giọt lipid, độ nhạy insulin và biểu hiện của các protein đặc hiệu của tế bào mỡ như thụ thể kích hoạt peroxisome gamma (PPARγ) và protein liên kết enhancer CCAAT alpha (C/EBPα).
Đặc điểm chức năng của tế bào mỡ 3T3-L1 trưởng thành
Tế bào mỡ 3T3-L1 đã biệt hóa biểu hiện các gen adipogen và thể hiện nhiều đặc điểm chức năng của tế bào mỡ trưởng thành, bao gồm khả năng lưu trữ và giải phóng lipid, tiết adipokine và phản ứng với insulin. Các tế bào này có khả năng tổng hợp và phân hủy triglyceride, từ đó đóng vai trò trong cân bằng năng lượng. Nghiên cứu về tế bào mỡ 3T3-L1 cũng đã làm sáng tỏ các chức năng nội tiết của mô mỡ, nhấn mạnh việc tiết ra các peptit và protein sinh học hoạt tính ảnh hưởng đến chuyển hóa toàn thân.
Nghiên cứu về tiểu đường và béo phì
tế bào tiền mỡ 3T3-L1 được sử dụng như một mô hình in vitro để nghiên cứu các con đường phân tử liên quan đến tiểu đường và béo phì. Hơn nữa, nó có thể giúp sàng lọc thuốc hoặc các tác nhân điều trị khác để chống lại các bệnh này. Ví dụ, nghiên cứu được thực hiện vào năm 2022 đã khám phá tác dụng chống tiểu đường của một loại thảo dược truyền thống, Ocimum forskolei Benth, sử dụng tế bào 3T3-L1. Họ đánh giá sự hấp thu glucose, các dấu hiệu adipogenesis và các dấu hiệu chuyển mã, tức là DGAT1, CEBP/α và PPARγ trong các tế bào được điều trị. Tương tự, một nghiên cứu đã đánh giá tác dụng chống béo phì của một hợp chất thực vật, kaempferol, bằng cách sử dụng tế bào 3T3-L1. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hợp chất này có tiềm năng chống béo phì bằng cách ức chế adipogenesis và thúc đẩy lipolysis trong các tế bào tiền mỡ này.
Các công bố nghiên cứu sử dụng tế bào 3T3-L1
Dưới đây là một số công bố nổi bật và được trích dẫn nhiều nhất gần đây sử dụng tế bào 3T3-L1.
Bài báo này trên tạp chí Lipids in Health and Disease (2018) đề xuất rằng apigetrin, một flavonoid, ức chế quá trình tạo mỡ bằng cách giảm mức độ của các yếu tố chuyển dạng gen, tức là CEBP-α và PPARγ, trong tế bào 3T3-L1.
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Molecules vào năm 2018. Nó đề xuất rằng hợp chất axit loganic trong rễ Gentiana lutea L. (GL) có tiềm năng chống béo phì vì nó gây ra tác dụng adipogenesis trong tế bào 3T3-L1.
Bài báo trên tạp chí Toxicology reports (2018) đã nghiên cứu tác động tiềm năng của dimethyl sulfoxide đối với hàm lượng lipid, stress oxy hóa và độ sống còn của tế bào 3T3-L1 theo cách phụ thuộc vào liều lượng.
Bài báo này được công bố trên tạp chí Molecular and Cellular Endocrinology vào năm 2019. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã đánh giá tác động tiềm năng của protein adropin đối với sự tăng sinh và biệt hóa của tế bào 3T3-L1 và tế bào mỡ nguyên phát của chuột.
Nghiên cứu này trên tạp chí Nutrition Research (2019) đã điều tra tiềm năng chống tiểu đường của polysaccharide sulfat hóa Fucoidan được chiết xuất từ Undaria pinnatifida. Kết quả cho thấy fucoidan kích thích hấp thu glucose, giảm lipolysis cơ bản trong tế bào tiền mỡ 3T-L1 và phát huy các tác dụng này.
Bài báo nghiên cứu này được công bố vào năm 2019 trên tạp chí Food and Function. Nó đề xuất rằng một sản phẩm tự nhiên, ginsenoside Rg2, phát huy tác dụng chống béo phì bằng cách ức chế quá trình tạo mỡ ở tế bào 3T3-L1 và chuột béo phì thông qua việc điều chỉnh chuỗi phản ứng AMPK.
Nguồn tài liệu cho dòng tế bào 3T3-L1: Quy trình, Video và Hơn thế nữa
3T3-L1 là dòng tế bào sợi chuột nổi tiếng. Có nhiều tài nguyên sẵn có về các quy trình nuôi cấy, chuyển gen, đông lạnh và rã đông của dòng tế bào này.
Một số tài nguyên được đề cập ở đây.
- Phân hóa tế bào 3T3-L1: Liên kết này cung cấp quy trình chi tiết để phân hóa tiền tế bào mỡ 3T3-L1.
- Điện chuyển gen cho tế bào 3T3-L1: Video này là hướng dẫn chi tiết về quy trình điện chuyển gen cho tế bào 3T3-L1.
- Chuyển giao tế bào 3T3: Video này giải thích quy trình chuyển giao tế bào sợi chuột 3T3.
Tại đây, bạn có thể tìm thấy một số quy trình nuôi cấy dòng tế bào 3T3-L1.
- Nuôi cấy tế bào 3T3-L1: Liên kết này chứa hướng dẫn chi tiết từng bước về việc phân chia tế bào 3T3-L1. Ngoài ra, nó còn có quy trình đông lạnh tế bào và phân biệt.
- nuôi cấy và phân hóa tế bào 3T3-L1: Liên kết này cung cấp quy trình nuôi cấy và phân hóa tế bào 3T3-L1.
tế bào mỡ 3T3-L1: Câu hỏi thường gặp về vai trò của chúng trong sinh học mô mỡ và nghiên cứu chuyển hóa
Tài liệu tham khảo
- Phân tích nhanh tế bào gốc từ mô mỡ người và quá trình biệt hóa của tế bào 3T3-L1 thành tế bào mỡ bằng máy đếm tế bào Scepter™ 2.0. BioTechniques, 2012. 53(2): tr. 109-111.
- Xu, J., et al., microRNA-16–5p thúc đẩy quá trình biệt hóa tế bào mỡ 3T3-L1 thông qua điều chỉnh EPT1. Biochemical and biophysical research communications, 2019. 514(4): tr. 1251-1256.
- Zhang, L., et al., Kích thích phân hóa và chuyển hóa lipid là tác động chính của DINP đối với tiền tế bào mỡ 3T3-L1. Environmental pollution, 2019. 255: tr. 113154.
- Khalil, H.E., et al., Tác dụng cải thiện của Ocimum forskolei Benth đối với các chỉ số sinh học liên quan đến tiểu đường, apoptosis và adipogenesis ở chuột tiểu đường và tế bào 3T3-L1, được hỗ trợ bởi phương pháp in silico. Molecules, 2022. 27(9): tr. 2800.
- Torres-Villarreal, D., et al., Tác dụng chống béo phì của kaempferol bằng cách ức chế adipogenesis và tăng lipolysis trong tế bào 3T3-L1. Journal of physiology and biochemistry, 2019. 75: tr. 83-88.
