3T3-L1

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
الخلايا الدهنية المتمايزة في سلالة خلايا 3T3-L1 مصبوغة بصبغة الزيت الأحمر O

يُعدّ خط الخلايا 3T3-L1 سلالة فرعية مشتقة من خط الخلايا السويسرية البيضاء 3T3 الأصلي الذي طُوّر عام 1962. عُزلت سلالة الخلايا 3T3 الأصلية من جنين فأر، وتمّ تكثيرها. يُستخدم هذا الخط تحديدًا من خلايا 3T3 لدراسة الأمراض والاضطرابات المرتبطة بالأنسجة الدهنية . وقد استُخدم خط الخلايا السويسرية الفرعي 3T3-L1 على نطاق واسع منذ تطويره، نظرًا لقدرته على ترسيب قطرات الدهون في المختبر . تتميز خلايا 3T3-L1 بمورفولوجيا شبيهة بالخلايا الليفية ، ولكنها، في ظل ظروف مناسبة، تتمايز إلى نمط ظاهري شبيه بالخلايا الدهنية ، مما يوفر نموذجًا مثاليًا للخلايا الدهنية البيضاء. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] يمكن استخدام خلايا 3T3 - L1 لدراسة عدد من الآليات الخلوية والجزيئية المتعلقة بمقاومة الأنسولين والسمنة وداء السكري في المختبر. [ ٢ ] بالإضافة إلى استخداماتها، تم تطوير هذا الخط الخلوي على نطاق واسع ويمكن شراؤه للتكاثر المستمر في العديد من الدراسات البحثية. [ ٤ ] تزيد خلايا 3T3-L1 ذات الشكل المورفولوجي للخلايا الدهنية من تخليق وتراكم الدهون الثلاثية ، وتكتسب مظهر الحلقة الخاتمية للخلايا الدهنية. كما أن هذه الخلايا حساسة للهرمونات المولدة للدهون والمحللة لها، بالإضافة إلى الأدوية، بما في ذلك الإبينفرين ، والإيزوبروتيرينول ، والأنسولين . [ ٥ ]

تطور السلالة

سلالة الخلايا 3T3-L1 هي سلالة فرعية تم تطويرها في الأصل من جنين فأر، من خلال التوسع النسيلي لخلايا Swiss 3T3. [ 2 ] [ 3 ] في عام 1962، أنشأ جورج تودارو وهوارد غرين من كلية الطب بجامعة نيويورك سلالة الخلايا 3T3 الأصلية . [ 6 ] تم تطوير سلالة الخلايا الأصلية من خلال عملية 3T3، ومنها استمدت الخلايا تسميتها. تبدأ عملية 3T3 بزراعات تُترك لمدة 3 أيام للتكاثر على طبق (الرقم "3" الأول)، ثم يتم نقل 300,000 خلية (الرقم "3" الثاني) إلى طبق جديد لإعادة بدء العملية. تُعرف هذه الخلايا باسم 3T3 فقط بعد مرورها من 20 إلى 30 جيلًا واستقرار معدل نموها. [ 7 ] استُخدمت هذه الخلايا في الأصل لدراسة خصائص الخلايا المتحولة وآليات التحول السرطاني . في عام ١٩٧١، أنشأ غرين وكيهيندي سلالة فرعية من خلايا 3T3 ، أطلقوا عليها اسم 3T3-L1، والتي أظهرت ميلًا أكبر للتمايز إلى خلايا دهنية وقدرةً أعلى على ترسب الدهون . زُرعت هذه الخلايا في وسط يحتوي على مصل ، وأظهرت شكلًا مشابهًا للخلايا الليفية . في أوائل ثمانينيات القرن العشرين، اكتُشف أنه يمكن تحفيز هذه الخلايا على التمايز إلى خلايا دهنية استجابةً للتحفيز الهرموني. [ ٢ ] [ ٥ ] [ ٨ ]

خصائص زراعة الخلايا

تُزرع خلايا 3T3-L1، على غرار نظيراتها من خلايا 3T3 الأخرى، عادةً كطبقة أحادية ملتصقة داخل وعاء زراعة. تحتوي أوساط زراعة الخلايا الأساسية لخلايا 3T3-L1 عادةً على نسخة من وسط دوبليكو المعدل للنسر ( DMEM )، ومصل جنيني بقري (FBS)، ومضاد حيوي بنسب محددة حسب البروتوكول. [ 9 ] يوفر وسط DMEM العناصر الغذائية الأساسية، بينما يوفر مصل FBS عوامل النمو الحيوية ، ويحمي المضاد الحيوي من تلوث المزرعة. يمكن تحفيز عملية تكوين الخلايا الدهنية وبدء التمايز في خلايا 3T3-L1 بإضافة مركبات مثل الجلوكوكورتيكويد الاصطناعي ، ومثبط فوسفودايستراز ، والأنسولين . يُعد الديكساميثازون أكثر أنواع الجلوكوكورتيكويدات الاصطناعية استخدامًا في إجراءات تمايز الخلايا الدهنية، بينما يُعد 1-ميثيل-3-إيزوبوتيل-زانثين ( IBMX ) أكثر مثبطات الفوسفودايستراز استخدامًا . تُستخدم هذه المركبات عادةً بتراكيز وتركيبات مختلفة في أوساط التمايز، وذلك تبعًا للبروتوكول المُستخدم. [ 3 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] تُستخدم خلايا 3T3-L1 بشكل شائع كنموذج فعال للخلايا الدهنية البيضاء نظرًا لتشابهها في الشكل المورفولوجي مع الخلايا الليفية ، وتراكم الدهون، والتعبير الجيني ، وتبادل الطاقة الأساسي وتحولاتها. [ 13 ] مع ذلك، تشير بعض الدراسات إلى أن خلايا 3T3-L1 الدهنية قد تمتلك سمات ظاهرية معينة مشابهة لسلالات الخلايا الدهنية الأخرى، إلى جانب الخلايا الدهنية البيضاء. [ 13 ]

تكوين الخلايا الدهنية وتكوين الدهون

يمكن وصف عملية تكوين الخلايا الدهنية بأنها التمايز الفعال للخلايا الدهنية الأولية إلى خلايا دهنية ناضجة قادرة على الخضوع لعملية تكوين الدهون. خلال هذه الفترة، قد تخضع الخلايا لنمو مفرط حتى تتمايز. ونظرًا لأن خلايا 3T3-L1 هي سلالة خلوية مُخلَّدة وتتطلب تمايزًا هرمونيًا، فقد دار جدل واسع حول إمكانية مقارنتها بالدراسات التي تُجرى على الكائنات الحية وسلالات الخلايا الأولية . وبغض النظر عن التمايز الاصطناعي نفسه، قد تُظهر سلالات 3T3-L1 كفاءة تمايز منخفضة عند استخدام طرق التمايز الشائعة. يمكن أن تؤدي كفاءة التمايز المنخفضة إلى تغيير نتائج التجارب المتعلقة بتكوين الخلايا الدهنية وتكوين الدهون، وتحد من تفسير النتائج. تشير الدراسات إلى أن كفاءة التمايز قد تعتمد على عوامل مثل مادة طبق الزراعة ، ومُورِّد طبق الزراعة، ونوع طبق الزراعة، وكثافة الخلايا وقت التمايز. [ 3 ] [ 14 ] يمكن وصف عملية تكوين الدهون بأنها التراكم الكيميائي الحيوي والفيزيائي للدهون الثلاثية في خلية دهنية متمايزة. مرة أخرى، يعتمد ترسب الأنسجة الدهنية على عدد الخلايا الدهنية ، وكفاءة تمايزها، وتراكم الدهون بشكل عام. ومن المحتمل أن يؤثر تثبيط إحدى هذه العمليات على عمليات أخرى أيضاً.

المزايا والعيوب

إحدى مزايا استخدام خلايا 3T3-L1 هي عملية تمايزها الموصوفة بدقة ، مما يسمح بإجراء تجارب قابلة للتكرار ومقارنة النتائج بين الدراسات المختلفة. [ 6 ] [ 8 ] إضافةً إلى ذلك، يمكن زراعة هذه الخلايا والحفاظ عليها بسهولة في المختبر، وهي غير مكلفة نسبيًا مقارنةً بخطوط الخلايا الأخرى أو النماذج الحيوانية . مع ذلك، من عيوب استخدام خلايا 3T3-L1 أنها مشتقة من الفئران، وقد لا تُحاكي بيولوجيا الإنسان بشكل كامل . كما أن خلايا 3T3-L1 عبارة عن مجموعة خلايا متجانسة ، مما قد لا يعكس تمامًا عدم تجانس الأنسجة الدهنية في الجسم الحي . [ 8 ] هذه القيود قد تؤثر على إمكانية مقارنة هذا النوع من الخلايا.

الاكتشافات

بينما يُحاكي التعبير الجيني لخلايا 3T3-L1 التعبير الجيني للخلايا الدهنية البيضاء، تشير بعض الدراسات إلى أن بعض خصائصها الظاهرية قد تُشابه خصائص الخلايا الدهنية البنية. عند تزويد خلايا 3T3-L1 بالكاتيكولامينات، فإنها تستخدم بروتين UCP-1 لزيادة استهلاك الأكسجين، على غرار الخلايا الدهنية البنية. وقد تعززت هذه الخاصية للخلايا الدهنية البنية مع التزويد بالكاتيكولامينات لفترة طويلة . [ 13 ] على الرغم من أن سلالة خلايا 3T3-L1 قد تُظهر خصائص مشابهة لكل من الخلايا الدهنية البيضاء والبنية ، إلا أن نتائجها تختلف فيما يتعلق بالنمط الظاهري للخلايا الدهنية البيجية.الخصائص. عند تمايز خلايا 3T3-L1 إلى خلايا دهنية بيجية، فإنها لا تُظهر أي سمات ظاهرية بيجية. [ 13 ] تخضع عملية التمايز لإعادة تقييم مستمرة في مجال أبحاث الأنسجة الدهنية. في حين أن غالبية التجارب المخبرية تستخدم توليفات الأنسولين والديكساميثازون و IBMX الشائعة ، فقد وجد باحثون آخرون طرقًا أخرى لتمايز الخلايا الدهنية وتحفيز عملية تكوينها. تشمل هذه الطرق الأخرى نقل جين ras الورمي ، وتوليفة الديكساميثازون والأوكتانوات ، والتوليفة المعتادة مع إضافة مُنشِّط لمستقبلات PPARγ . [ 3 ] [ 12 ] [ 15 ] في حين أن بعض البروتوكولات تُعزز عملية تكوين الخلايا الدهنية في خلايا 3T3-L1، فإن بروتوكولات أخرى تُقلل من هذه العملية أو تُثبطها. في الخلايا الدهنية 3T3-L1، أدى حمض الأولينوليك (5 ميكرومول /لتر) إلى تثبيط التعبير عن PPARγ وبروتين ربط مُحسِّن CCAAT ( C/EBPα ) أثناء التمايز. وبالتالي، كبح حمض الأولينوليك تمايز الخلايا الدهنية وما يترتب عليه من تراكم الدهون عند إضافته إلى وسط التمايز في خلايا 3T3-L1. أثر البربرين على GATA-2 و GATA-3 ، وبالتالي ثبط تمايز خلايا 3T3-L1 عند إضافته أثناء التمايز أو بعده في المختبر . [ 16 ] أثر العلاج طويل الأمد بالفلافونويد ، اللوتولين ، على تنشيط PPARγ وكبح تكوين الخلايا الدهنية في خلايا 3T3-L1. [ 17 ] كما أن إيزوباندوراتين أ يثبط تكوين الخلايا الدهنية في الخلايا الدهنية 3T3-L1 من خلال التأثير على أهداف متعددة في دورة نمو الخلايا الدهنية مثل PPARγ و C/EBPα وبروتين ربط تنظيم الستيرول-1c ( SREB-1c ) والأديبونكتين وليباز البروتين الدهني (LPL). [ 18 ]

مصادر

  1. ↑ "خط خلايا 3T3-L1" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يوليو 2018 .
  2. 1 2 3 4 غرين، هوارد؛ كيهيندي، أولانيي (مارس 1974). "سلالات فرعية من خلايا 3T3 الفأرية التي تتراكم فيها الدهون" . الخلية . 1 (3): 113-116 . doi : 10.1016/0092-8674(74)90126-3 . ISSN 0092-8674 . 
  3. 1 2 3 4 5 زيبش، كاتيا؛ فويغت، فاليري؛ وابيتش، مارتن؛ براندش، ماتياس (يونيو 2012). "بروتوكول للتمايز الفعال لخلايا 3T3-L1 إلى خلايا دهنية" . الكيمياء الحيوية التحليلية . 425 (1): 88-90 . doi : 10.1016/j.ab.2012.03.005 . ISSN 0003-2697 . PMID 22425542 .  
  4. ↑ بولوس، سيلفيا ب؛ دودسون، مايكل ف؛ هاوسمان، غاري ج (أكتوبر 2010). "نماذج خطوط الخلايا للتمايز: الخلايا الدهنية الأولية والخلايا الدهنية" . علم الأحياء التجريبي والطب . 235 (10): 1185-1193 . doi : 10.1258/ebm.2010.010063 . ISSN 1535-3702 . PMID 20864461. S2CID 24179092 .   
  5. 1 2 غرين إتش، كيهيندي أو (1975). "خط خلوي مُثبت للخلايا الدهنية الأولية وتمايزه في المزرعة. الجزء الثاني: العوامل المؤثرة على التحول الدهني". الخلية . 5 ( 1): 19-27 . doi : 10.1016/0092-8674(75)90087-2 . PMID 165899. S2CID 19040294 .  
  6. 1 2 تودارو، جورج جيه؛ غرين، هوارد (1963-05-01). "دراسات كمية لنمو خلايا جنين الفأر في المزارع الخلوية وتطورها إلى سلالات مستقرة" . مجلة بيولوجيا الخلية . 17 (2): 299-313 . doi : 10.1083/jcb.17.2.299 . ISSN 1540-8140 . PMC 2106200. PMID 13985244 .   
  7. ↑ كيبس-ديفيس، أماندا (يونيو 2021). زراعة خلايا الحيوانات وفقًا لأسلوب فريشني : دليل للتقنيات الأساسية والتطبيقات المتخصصة . وايلي. ISBN  978-1-119-51301-8. OCLC 1163959689 . 
  8. لين ، إم . دانيال؛ كوانغ، تشي-تشون (2005). "من الخلية الجذعية متعددة النقاط إلى الخلية الدهنية" . أبحاث العيوب الخلقية، الجزء أ: علم التشوهات السريري والجزيئي . 73 (7): 476-477 . doi : 10.1002/bdra.20150 . PMID 15959887 . 
  9. ↑ صن، تينجوان؛ فو، مينغي؛ Bookout، انجي L.؛ كلوير، ستيفن أ. مانجلسدورف ، ديفيد ج. (2009-06-01). "MicroRNA Let-7 ينظم تكوين الشحوم 3T3-L1" . علم الغدد الصماء الجزيئي . 23 (6): 925-931 . دوى : 10.1210/me.2008-0298 . ISSN 0888-8809 . بمك 2691679 . بميد 19324969 .   
  10. ↑ راسل، تي آر؛ هو، آر (ديسمبر 1976). "تحويل الخلايا الليفية 3T3 إلى خلايا دهنية: تحفيز التمايز بواسطة البروستاغلاندين F2α و1-ميثيل-3-إيزوبوتيل زانثين" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 73 (12): 4516-4520 . Bibcode : 1976PNAS...73.4516R . doi : 10.1073/pnas.73.12.4516 . ISSN 0027-8424 . PMC 431523. PMID 188043 .   
  11. ↑ روبين، سي إس؛ هيرش، أ.؛ فونغ، سي.؛ روزن، أو إم (أكتوبر 1978). "تطور مستقبلات الهرمونات والاستجابة الهرمونية في المختبر. مستقبلات الأنسولين وحساسية الأنسولين في الخلايا الدهنية الأولية والخلايا الدهنية الناضجة من نوع 3T3-L1" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 253 (20): 7570-7578 . doi : 10.1016/s0021-9258(17)34541-6 . ISSN 0021-9258 . PMID 81205 .  
  12. 1 2 تاكينوتشي، تاكاتو؛ تاكاياما، يوشيهارو؛ تاكيزاوا، توشياكي (مارس 2004). "المعالجة المشتركة بالديكساميثازون والأوكتانوات تحفز تكوين الخلايا الدهنية في خلايا 3T3-L1" . بيولوجيا الخلية الدولية . 28 (3): 209-216 . doi : 10.1016/j.cellbi.2003.11.020 . ISSN 1065-6995 . PMID 14984747. S2CID 25922187 .   
  13. 1 2 3 4 5 موريسون، شونا؛ ماكجي، شون ل. (18 أبريل 2015). "تُظهر الخلايا الدهنية 3T3-L1 خصائص ظاهرية لسلالات متعددة من الخلايا الدهنية" . الخلايا الدهنية . 4 (4): 295-302 . doi : 10.1080/21623945.2015.1040612 . ISSN 2162-3945 . PMC 4573194. PMID 26451286 .   
  14. ↑ ميهرا، أنيشا؛ ماكدونالد، إيان؛ بيلاي، طاهر س. (مارس 2007). "تباين تمايز الخلايا الدهنية 3T3-L1 تبعًا لطبق زراعة الخلايا" . الكيمياء الحيوية التحليلية . 362 (2): 281-283 . doi : 10.1016/j.ab.2006.12.016 . ISSN 0003-2697 . PMID 17241610 .  
  15. ↑ بينيتو، مانويل؛ بوراس، ألمودينا؛ نيبريدا، أنجيل ر.؛ سانتوس، يوجينيو (2 أغسطس 1991). "تمايز الخلايا الليفية 3T3-L1 إلى خلايا دهنية مُحفَّز بنقل جينات ras الورمية" . مجلة ساينس . 253 (5019): 565-568 . Bibcode : 1991Sci...253..565B . doi : 10.1126/science.1857988 . ISSN 0036-8075 . PMID 1857988 .  
  16. ↑ هو، ي.؛ ديفيز، ج. إي. (سبتمبر 2009). "يزيد البربرين من التعبير عن GATA-2 وGATA-3 أثناء تثبيط تمايز الخلايا الدهنية" . طب النبات . 16 (9): 864-873 . doi : 10.1016/j.phymed.2009.03.002 . ISSN 0944-7113 . PMID 19403287 .  
  17. ↑ بارك، هي سوك؛ كيم، سون هي؛ كيم، يونغ سوب؛ ريو، شي يونغ؛ هوانغ، جين تايك؛ يانغ، هاي جونغ؛ كيم، غون هي؛ كوون، داي يونغ؛ كيم، ميونغ ساني (يوليو 2009). "اللوتولين يثبط التمايز الدهني عن طريق تنظيم تنشيط PPARγ" . BioFactors . 35 (4): 373–379 . doi : 10.1002 / biof.38 . ISSN 0951-6433 . PMID 19353690. S2CID 30777034 .   
  18. ^ رونجسا، برابينبوكسيري؛ سان، هتو تينت؛ سريتولاك، بونشو؛ بوتشر، شوتيما؛ برومبيتشارا، إيكاتشاي؛ تشاوثام، تشاتشاي. ليخيتويتاياويد ، كيتيساك (2023/02/27). "التأثير المثبط للإيزوباندوراتين A على تكوين الشحوم: دراسة الآليات المحتملة" . الأطعمة . 12 (5): 1014. دوى : 10.3390/foods12051014 . ردمك 2304-8158 . بمك 10000982 . بميد 36900533 .