3T3-L1 细胞系：了解肥胖症的关键
3T3-L1细胞系源自小鼠前脂肪细胞，被广泛用于研究肥胖、糖尿病和其他相关健康问题的基本细胞机制。此外，3T3-L1 细胞对于探索促进脂肪生成（前脂肪细胞转化为成熟脂肪细胞的过程）的复杂亚细胞通路至关重要。
3T3-L1 细胞系的背景和起源
本节将深入探讨有关 3T3-L1 细胞系的基本细节，如其性质、3T3-L1 脂肪细胞的大小及其来源，这对开始使用该细胞系的研究人员至关重要。
- 3T3-L1 细胞系源自小鼠成纤维细胞，从瑞士白化小鼠的 3T3 细胞中亚克隆而来。前体 3T3 细胞来自小鼠胚胎。
- 最初，3T3-L1 细胞表现出类似成纤维细胞的结构；然而，在特定条件下，它们会发生分化，呈现出脂肪细胞的特征。
- 3T3-L1 脂肪细胞的大小在分化的不同阶段有所不同：未分化细胞的平均直径通常为 15.4 μm，而分化后第 7 天和第 14 天的平均直径分别约为 18.8 μm 和 20.3 μm[1]。
- 3T3-L1 细胞的特点是核型不稳定，染色体数为 2n = 40。
培养 3T3-L1 细胞
3T3-L1 细胞在研究实验室中被广泛培养。本节提供的以下培养信息可帮助您有效处理和维护 3T3-L1 培养物。在此您将了解3T3-L1 细胞的倍增时间是多少？3T3-L1 是粘附细胞系还是悬浮细胞系？3T3-L1 的播种密度是多少？
培养 3T3-L1 细胞的要点
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群体倍增时间： |
3T3-L1 细胞的群体倍增时间大约为 28 小时。 |
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粘附或悬浮： |
3T3-L1 是一种粘附细胞系。 |
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接种密度： |
建议 3T3-L1 细胞的播种密度为 3 x103 个细胞/平方厘米。当细胞密度达到 6 x104 cells/cm2 时，细胞应在 70% 到 80% 融合度时进行传代。播种时，用 1 x PBS 冲洗细胞，用 Accutase 溶液分离细胞，加入培养基并离心。回收的细胞重新悬浮在新鲜培养基中，然后分装到新的培养瓶中。 |
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生长培养基： |
DMEM （杜氏改良鹰培养基）用于 3T3-L1 细胞的最佳生长。这种培养基通常添加 4.0 mM L-谷氨酰胺、3.7 g/L NaHCO3、4.5 g/L 葡萄糖和 10%胎牛血清。 |
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生长条件： |
3T3-L1 细胞培养物在 37°C 和 5% CO2 供应的湿润培养箱中保存。 |
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储存： |
3T3-L1 细胞在低于 -150°C 的温度下储存于电冰箱或液氮气相中。 |
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冷冻过程和培养基： |
CM-1 或 CM-ACF 培养基用于通过缓慢冷冻法冷冻 3T3-L1 脂肪细胞。这种方法只允许细胞温度下降 1°C，可保护细胞活力。 |
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解冻过程： |
将冷冻的 3T3-L1 细胞在 37°C 水浴中快速解冻。解冻的细胞会立即重新悬浮在培养基中，并可直接分装到培养瓶中进行生长。与此相反，细胞可通过离心去除旧的冷冻培养基，重新悬浮在新鲜培养基中并进行培养。 |
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生物安全等级： |
建议在生物安全等级为 1 级的实验室环境中使用 3T3-L1 鼠细胞系。 |
3T3-L1 细胞系：优点和局限性
这种成纤维细胞系有很多优点和缺点。在此讨论 3T3-L1 细胞系的几个重要优点和局限性。
优点
- 易于维护：3T3-L1 细胞易于在实验室中培养，便于进行多种基于细胞的实验。
- 成本低：3T3-L1 细胞系比新鲜分离的脂肪细胞更经济实惠，为研究分化和其他细胞过程提供了一种经济有效的选择。
- 分化能力强：小鼠成纤维细胞 3T3-L1 具有分化能力。当受到特定刺激时，它们可获得脂肪细胞表型和其他特征。
局限性
- 缺乏生理相关性：源自小鼠的 3T3-L1 脂肪细胞与人类脂肪细胞和脂肪组织缺乏生理相关性。它们不能完全代表体内脂肪组织的异质性和复杂性，限制了实验结果对人类的直接适用性。
3T3-L1 细胞的应用
分化 3T3-L1 脂肪细胞
3T3-L1 细胞系通常用于研究脂肪细胞生物学、脂肪细胞分化以及相关的细胞和分子机制。3T3-L1 细胞分化成脂肪细胞的过程与体内脂肪细胞的分化途径十分接近。在脂肪组织中，驻留在基质血管部分的前体细胞有可能根据各种生理线索（包括营养状况和激素信号）分化为成熟的脂肪细胞。利用 3T3-L1 模型可以对脂肪前体分化途径进行详细研究，从而深入了解支配脂肪生成的分子机制及其受外部因素的调控。
将汇合的 3T3-L1 前脂肪细胞暴露于特定的鸡尾酒诱导剂（通常含有胰岛素、地塞米松和异丁基甲基黄嘌呤 (IBMX)）中，可在培养过程中诱导分化过程。这种诱导引发了一系列转录和细胞事件，导致脂肪细胞表型的获得，其特点是脂滴积累、胰岛素敏感性和脂肪细胞特异性蛋白的表达，如过氧化物酶体增殖激活受体γ（PPARγ）和CCAAT/增强子结合蛋白α（C/EBPα）。
成熟 3T3-L1 脂肪细胞的功能特征
分化的 3T3-L1 脂肪细胞表达成脂基因，并表现出成熟脂肪细胞的许多功能特征，如储存和动员脂质、分泌脂肪因子以及对胰岛素做出反应的能力。这些细胞能够合成和分解甘油三酯，从而在能量平衡中发挥作用。对 3T3-L1 脂肪细胞的研究还揭示了脂肪组织的内分泌功能，强调了其分泌的各种生物活性肽和蛋白质对全身代谢的影响。
糖尿病和肥胖症研究
3T3-L1 前脂肪细胞被用作研究糖尿病和肥胖症分子途径的体外模型。此外，它还有助于筛选防治这些疾病的药物或其他治疗剂。例如，2022 年进行的研究利用 3T3-L1 细胞探索了一种传统草药Ocimum forskoleiBenth 的抗糖尿病作用。他们评估了经处理细胞的葡萄糖摄取、脂肪生成标志物和转录标志物，即DGAT1、CEBP/α和PPARγ。因此，一项研究利用 3T3-L1 细胞评估了植物化合物山奈酚的抗肥胖作用。研究人员发现，这种化合物通过抑制脂肪生成和促进这些前脂肪细胞的脂肪分解，显示出了抗肥胖的潜力。
有关 3T3-L1 细胞的研究论文
以下是近期发表的有关 3T3-L1 细胞的著名研究论文和一些最常被引用的论文。
芹菜素通过下调 PPARγ 和 CEBP-α 抑制 3T3-L1 细胞的脂肪生成
发表于《健康与疾病中的脂质》（Lipids in Health and Disease）（2018年）的这篇论文提出，黄酮类化合物芹菜素通过降低3T3-L1细胞中转录因子（即CEBP-α和PPARγ）的水平来抑制脂肪生成。
洛根酸在 3T3-L1 前脂肪细胞和卵巢切除小鼠中的抗脂肪生成作用
这项研究发表在2018年的《分子》杂志上。该研究提出，龙胆草（Gentiana luteaL.，GL）根中的一种化合物loganic acid具有抗肥胖的潜力，因为它能在3T3-L1细胞中发挥致脂肪作用。
二甲基亚砜对 3T3-L1 脂肪细胞中脂质含量、细胞活力和氧化应激的剂量依赖性影响
毒理学报告（2018）中的这篇论文探讨了二甲基亚砜以剂量依赖性方式对3T3-L1细胞的脂质含量、氧化应激和活力的潜在影响。
阿托品对3T3-L1细胞和大鼠原代前脂肪细胞增殖和分化的影响
这篇文章发表在2019年的《分子与细胞内分泌学》（Molecular and Cellular Endocrinology）杂志上。在这项研究中，研究人员评估了阿托品蛋白对3T3-L1细胞增殖和分化以及大鼠原代前脂肪细胞可能产生的影响。
来自裙带菜的褐藻糖胶通过刺激3T3-L1脂肪细胞的葡萄糖摄取和减少基础脂肪分解具有抗糖尿病作用
这项《营养研究》（2019年）研究调查了从裙带菜中提取的硫酸化多糖褐藻糖胶的抗糖尿病潜力。结果发现，褐藻糖胶能刺激葡萄糖摄取，减少前脂肪细胞3T-L1细胞的基础脂肪分解，并发挥这些作用。
人参皂苷Rg2通过AMPK途径抑制3T3-L1前脂肪细胞的脂肪生成并抑制高脂饮食诱导的肥胖小鼠的肥胖症
该研究文章于2019年发表在《食品与功能》杂志上。文章提出，天然产物人参皂苷Rg2通过调节AMPK级联，抑制3T3-L1细胞和肥胖小鼠的脂肪生成，从而发挥抗肥胖作用。
有关 3T3-L1 细胞系的资源：方案、视频及更多
3T3-L1 是一种著名的小鼠成纤维细胞系。关于该细胞系的培养、转染、冷冻和解冻方案，有多种资源可供选择。
在此提及一些资源。
- 3T3-L1 细胞的分化：该链接提供了分化 3T3-L1 前脂肪细胞的详细方案。
- 转染 3T3-L1 细胞： 本视频是转染 3T3-L1 细胞的教程指南。
- 3T3 细胞的传代：本视频介绍 3T3 小鼠成纤维细胞的传代过程。
在这里，您可以找到一些培养 3T3-L1 细胞系的方案。
- 培养 3T3-L1 细胞：该链接包含 3T3-L1 细胞分裂的详细步骤指南。此外，它还包含细胞冷冻和分化方案。
- 3T3-L1 细胞的培养和分化:该链接将提供 3T3-L1 细胞的培养和分化方案。
3T3-L1 脂肪细胞：关于其在脂肪组织生物学和代谢研究中的作用的常见问题
参考文献
- 使用 Scepter™ 2.0 细胞计数器快速分析人脂肪衍生干细胞和 3T3-L1 向脂肪细胞的分化。生物技术》，2012 年。53(2): p. 109-111.
- Xu, J., et al.,microRNA-16-5p 通过调节 EPT1 促进 3T3-L1 脂肪细胞分化。生化与生物物理研究通讯，2019.514(4): p. 1251-1256.
- Zhang, L., et al.，促进分化和脂质代谢是DINP暴露对3T3-L1前脂肪细胞的主要影响。环境污染，2019 年。255: p. 113154.
- Khalil, H.E., et al.,Ameliorative Effect of Ocimum forskolei Benth on Diabetic, Apoptotic, and Adipogenic Biomarkers of Diabetic Rats and 3T3-L1 Fibroblasts Assisted by In Silico Approach.分子》，2022 年。27(9): p. 2800.
- Torres-Villarreal, D. 等人，山奈酚通过抑制脂肪生成和增加 3T3-L1 细胞脂肪分解的抗肥胖作用。生理学与生物化学杂志》，2019 年。75: p. 83-88.