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3T3-L1细胞揭开肥胖与代谢疾病的秘密

2024-12-12     来源:本站     点击次数:759

    最初,3T3细胞系是由George Todaro和Howard Green在1962年构建的永生化细胞系,来自小鼠胚胎的成纤维细胞。这些细胞在低密度条件下培养,可以持续分裂并增殖。小鼠胚胎成纤维细胞系是通过克隆分离得到的3T3(Swiss小白鼠)的连续亚株,通过特定的培养条件和诱导因子(如胰岛素、地塞米松和异丁基甲基黄嘌呤等)诱导3T3-L1细胞分化为成熟的脂肪细胞。这个特性使得3T3-L1细胞系成为研究脂肪细胞生物学的重要模型,广泛应用于研究脂肪细胞的分化、代谢及相关疾病(如糖尿病、肥胖症)。
    在体内,3T3-L1前体细胞通过特定的信号刺激(如胰岛素、类固醇和其他代谢因子)被诱导分化为脂肪细胞。可以利用3T3-L1研究脂肪合成相关基因如脂肪酸合成酶(FAS)、甘油三酯合成酶(DGAT)C/EBPα和PPARγ,这些基因是脂肪细胞分化的重要转录因子, 使用CRISPR/Cas9等基因编辑技术,可以研究特定基因在脂肪细胞功能和代谢中的作用。
研究者可以利用3T3-L1分化成脂肪细胞评估新药对脂肪生成、脂肪代谢和胰岛素敏感的影响,通常诱导3T3-L1的分化成脂肪细胞的方式是鸡尾酒诱导法。

3T3-L1 细胞分化为成熟脂肪细胞

油红O染色测定不同的吡格列酮水平,不同脂滴的积累
 
*鸡尾酒诱导法实验方案材料准备:
  • 细胞株:3T3-L1细胞
  • 培养基:
    • DMEM(高糖型)
    • 胎牛血清(FBS)
    • 青霉素-链霉素(Penicillin-Streptomycin)
  • 诱导液:
    • Dexamethasone(1 µM)
    • Insulin(10 µg/mL)
    • 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX)(0.5 mM)
  • 培养器具:培养瓶、培养皿
实验步骤
  • 细胞培养:
    • 将3T3-L1细胞在DMEM培养基中,添加10% FBS和1%青霉素-链霉素,在37°C、5% CO₂的条件下培养。
  • 细胞接种:
    • 当细胞融合度达到约80%时,用胰蛋白酶消化细胞,离心后重新悬浮于培养基中。
    • 接种于培养皿中,继续培养至细胞密度达到约100%(接种后约2-3天)。
  • 诱导分化:
    • 在细胞达到完全融合后,换成诱导液(包含Dexamethasone、Insulin和IBMX),在37°C培养48小时。
  • 维持培养:
    • 诱导后48小时,换成含有Insulin(10 µg/mL)的培养基,继续培养2-3天。
  • 后续培养:
    • 每隔几天更换培养基,直到细胞完全分化(一般需要7-10天)。
  • 分化观察:
    • 通过油红O染色等方法观察细胞内脂肪滴的形成。
  • 注意事项
    • 诱导液的成分和浓度可能需要根据实验需求进行优化。
    • 确保无菌操作,避免细胞污染。
    • 定期观察细胞状态,确保细胞健康。
3T3-L1细胞形态特点:
    3T3-L1细胞是一种小鼠前脂肪细胞系,其形态特征包括扁平或多边形的细胞形状,细胞较大且通常呈现聚集或连片生长的状态。在诱导分化后,细胞会变得更圆,并开始形成脂滴。 
3T3-L1形态图
    为了更深入地了解3T3-L1细胞的行为和特性,使用康和达全自动活细胞成像仪 Celloger® Pro 进行实时拍摄。这款设备结合了传统显微镜的光学技术、先进的数字成像技术和软件自动化技术,为成骨细胞的研究提供了前所未有的便利。
3T3-L1 (Fibroblasts(Mouse))
Morphology  Fibroblast
Culture Properties  Adherent 
Celloger® Pro <2X Image>
 
Celloger® Pro <4X Image>
 
Celloger® Pro <10X Image>

临床意义
    3T3-L1细胞在研究多种与代谢相关疾病(如肥胖、糖尿病和心血管疾病)方面发挥了重要作用。以下是一些关键点:
  • 肥胖:3T3-L1细胞分化为脂肪细胞的过程帮助研究脂肪组织如何影响全身代谢,以及如何通过调节脂肪细胞功能来预防和治疗肥胖。
  • 2型糖尿病:通过观察3T3-L1细胞对胰岛素的反应,研究人员可以了解胰岛素抵抗的机制,进而探索改善胰岛素敏感性的方法。
  • 炎症:3T3-L1细胞能够研究肥胖相关的慢性炎症,因为肥胖会导致脂肪组织中的炎症因子释放,这与代谢综合症密切相关。
  • 脂肪代谢异常:3T3-L1细胞还用于研究脂肪酸氧化、脂肪合成等代谢途径的调控,帮助理解代谢异常如何影响健康。
  • 药物筛选:通过3T3-L1细胞模型,可以筛选和评估新药物对脂肪细胞功能和代谢的影响,为新疗法的开发提供基础。
 
活细胞成像仪:洞察生命的微观世界
    Celloger® Pro 活细胞成像仪,凭借出众的图像质量和便利性,给科研人员提供了更加先进的功能。通过在培养箱内实时监测细胞,可以实现在不破坏细胞自然生长环境的情况下无缝观察和追踪细胞动态。双荧光和明场显微镜可以同时可视化多个标记,多点延时成像可以捕获不同位点的细胞动态变化。无论是观察3T3-L1细胞的生长动态,还是监测其在不同条件下的形态变化,Celloger® Pro 活细胞成像仪都能轻松应对,让每一个细微的生命瞬间都无所遁形。 
完美结合:开启药物筛选的新篇章
    在利用Celloger活细胞成像仪,可以被用来观察3T3-L1细胞在不同条件下的生理变化,比如脂肪滴的形成、3T3-L1细胞增殖、凋亡等,利用Celloger活细胞成像仪,评估新药对糖尿病或者脂肪类疾病的影响,让药物筛选更加精准。
    因此,我们诚挚邀请广大科研人员加入我们的行列,共同探索药物筛选的新方式,利用活细胞成像仪的强大功能,开启药物筛选的新篇章。让我们携手并进,在药物筛选的征途中,创造更加辉煌的明天!
 
>>>>>产品介绍:
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  • 荧光和明场镜头
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Celloger® Pro 适配多种holder以适用多种不同类型的细胞培养容器,包括孔板、T形瓶、载玻片。
  • Celloger® Pro 应用场景
 
来源:
Teixeira C, Sousa AP, Santos I, Rocha AC, Alencastre I, Pereira AC, Martins-Mendes D, Barata P, Baylina P, Fernandes R. Enhanced 3T3-L1 Differentiation into Adipocytes by Pioglitazone Pharmacological Activation of Peroxisome Proliferator Activated Receptor-Gamma (PPAR-γ). Biology (Basel). 2022 May 24;11(6):806. doi: 10.3390/biology11060806. PMID: 35741327; PMCID: PMC9219682.
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