خلايا 3T3

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
خلايا ليفية NIH-3T3 في مزارع الخلايا

خلايا 3T3 هي عدة سلالات خلوية من الخلايا الليفية الجنينية للفئران . تم إنشاء سلالة خلايا 3T3 الأصلية (3T3-Swiss albino) عام 1962 على يد عالمين كانا يعملان آنذاك في قسم علم الأمراض بكلية الطب بجامعة نيويورك ، وهما جورج تودارو وهوارد غرين . حصل تودارو وغرين في البداية على خلايا 3T3 من نسيج جنين فأر سويسري ألبينو. [ 1 ] لاحقًا، وبصفته باحثًا رئيسيًا في المعهد الوطني للسرطان في بيثيسدا، ميريلاند ، أعاد تودارو إجراء عملية العزل من جنين فأر سويسري تابع للمعاهد الوطنية للصحة مع طلابه، وأسس سلالة خلايا NIH-3T3. [ 2 ]

خلايا 3T3 هي سلالة معروفة من الخلايا الليفية الفأرية الخالدة، تم تطويرها عام 1963 على يد جورج تودارو وهوارد غرين. تُعدّ هذه الخلايا من أكثر سلالات الخلايا استخدامًا في البحوث البيولوجية، وتُستخدم كأحد النماذج لدراسة تكاثر الخلايا، وتحوّل الخلايا السرطانية، وتمايز الخلايا الدهنية. على مرّ العقود، انبثقت من خلايا 3T3 سلالات فرعية متعددة، مثل NIH-3T3، و3T3-Swiss albino، و3T3-L1، ولكل منها تطبيقات متخصصة في فروع مختلفة من علم الأحياء الخلوي والجزيئي .

التسمية

يشير مصطلح "3T3" إلى اختصار "نقل اللقاح لمدة 3 أيام".3 × 10⁵ خلية . تم إنشاء سلالة الخلايا هذه في الأصل من خلايا الأرومة الليفية الجنينية الأولية للفأر التي تمت زراعتها وفقًا للبروتوكول المحدد، والذي يُطلق عليه "بروتوكول 3T3". تم نقل خلايا الأرومة الليفية الجنينية الأولية للفأر (الـ "T") كل 3 أيام (الـ "3" الأولى)، وتم تلقيحها بكثافة ثابتة.3 × 10⁵ خلية لكل طبق مساحته 20 سم²  ( الرقم "3" الثاني) بشكل مستمر. [ 2 ] تم الحصول على الخلايا الخالدة تلقائيًا ذات معدل النمو المستقر بعد 20 إلى 30 جيلًا في المزرعة، ثم سُميت خلايا "3T3". ومنذ ذلك الحين، تم إنشاء العديد من سلالات الخلايا باستخدام هذا البروتوكول: [ 3 ]

  • 3T3-Swiss albino، سلالة الخلايا الأصلية لعام 1962
  • خلايا NIH-3T3، وهي أيضاً من فئران سويسرية بيضاء
  • مستنسخ BALB/c-3T3 A31، من فئران BALB/c

صفات

خلايا 3T3 هي خلايا ليفية لاصقة تتميز بشكلها المغزلي الطويل المعتاد لخلايا النسيج الضام . تلتصق هذه الخلايا بقوة بأسطح الاستزراع البلاستيكية أو الزجاجية، وتتكاثر في طبقة أحادية حتى تصل إلى حالة التكاثر الكامل، أو عندما يتباطأ نموها نتيجة لتثبيط التلامس. تُعرف هذه الخلايا بثبات نمطها النووي ، ومعدل نموها المتوقع، وسهولة التعامل معها عند استخدامها في الاستزراع. يبلغ زمن تضاعفها حوالي 20-24 ساعة في الظروف المثلى، ويمكن نقلها باستمرار لفترة غير محددة تقريبًا. تتميز خلايا 3T3 أيضًا بقدرتها العالية على نقل الجينات، مما يعني أنها تستوعب الحمض النووي الغريب بسهولة. هذه الخاصية جعلتها مضيفًا مفضلًا للاستنساخ الجزيئي ، ودراسات الجينات الورمية، والاختبارات القائمة على نقل الجينات. بالإضافة إلى ذلك، ولأن خلايا 3T3 الليفية نشأت من أنسجة جنينية طبيعية وليست من أورام، فقد وفرت أحد أوائل أنظمة الخلايا ثنائية الصيغة الصبغية الطبيعية لاختبار التحول. تمكن الباحثون من مقارنة سلوك الخلايا الليفية الطبيعية مع مشتقاتها المتحولة أو السرطانية لاستكشاف آليات وخصائص التسرطن.

يمكن تثبيط خلايا Swiss 3T3 بواسطة تيمازيبام وبنزوديازيبينات أخرى . كما تُثبَّط هذه الخلايا بالتلامس . وتُعدّ حساسة لتكوّن بؤر فيروس الساركوما وفيروس اللوكيميا. ويمكن تحويل خلايا 3T3 بواسطة فيروس SV40 وبعض فيروسات البوليوما الأخرى . [ 6 ]

الخصائص الثقافية

تنمو الخلايا الملتصقة كطبقة أحادية. وتنتج الطبقة الأحادية المتصلة 40000 خلية/ سم² . [ 7 ]

تعبير

يحفز الليزوفوسفاتيديل كولين (lyso-PC) نشاط AP-1 ونشاط كيناز c-Jun الطرفي N (JNK1) عن طريق مسار مستقل عن كيناز البروتين C. [ 8 ]

علم الوراثة الخلوية

خلايا الفئران 3T3 هي خلايا ثلاثية الصبغيات مفرطة. يبلغ العدد الكروموسومي السائد 68، وهو ما يحدث في 30% من الخلايا. أما حالات التضاعف الصبغي الأعلى فتحدث بمعدل أقل بكثير يبلغ 2.4%. [ 7 ]

التاريخ والأصل

طُوِّر خط خلايا 3T3 بواسطة جورج تودارو وهوارد غرين في المعاهد الوطنية للصحة (NIH) عام 1963. ويشير اسم "3T3" إلى بروتوكول الاستزراع الذي ابتكراه، والذي كان يتضمن نقل الخلايا (باستخدام التربسين) وإعادة زرعها كل ثلاثة أيام بكثافة ثابتة تبلغ 3 × 10⁵ خلية لكل طبق مساحته 20 سم². وقد منعت طريقة الاستزراع المتكرر هذه النمو المفرط وحافظت على الخلايا في حالة متوازنة وقادرة على التكاثر. في بحثهما، أثبت تودارو وغرين أن التمرير المتكرر ضمن هذه الظروف المُحكمة قادر على إنتاج خط مستقر وخالد من الخلايا الليفية الجنينية للفئران، والتي يمكنها النمو إلى أجل غير مسمى في المزرعة دون شيخوخة أو تدهور (تودارو وغرين، 1963). [ 1 ]

كان بروتوكول 3T3 هذا من أوائل الطرق المنهجية لإنشاء خط خلوي دائم للثدييات، وقد وضع سابقة لتقنيات زراعة الخلايا الحالية. السلالة الأصلية، التي تُعرف الآن باسم 3T3-Swiss albino، مُشتقة من أجنة فئران سويسرية. شكل هذا الخط الأصلي لاحقًا أساسًا للعديد من السلالات الفرعية الأخرى، بما في ذلك NIH-3T3 الذي أصبح في نهاية المطاف أحد أكثر نماذج الخلايا الليفية شيوعًا في المختبرات حول العالم.

الأنواع الفرعية والمشتقات

بمرور الوقت، تم إنشاء العديد من الأنواع الفرعية أو السلالات المشتقة من خلايا 3T3 وتكييفها لأغراض تجريبية متميزة.

خلايا 3T3-Swiss المهقاء (CCL-92): هذا هو السلالة الأصلية التي أودعها هوارد غرين. تحتفظ هذه الخلايا بالشكل الأساسي للخلايا الليفية، وتُستخدم عادةً كعينة مرجعية قياسية في دراسات نمو الخلايا والتحول الخلوي (ATCC، بدون تاريخ). خلايا NIH-3T3 (CRL-1658): هذا النوع الفرعي مشتق من سلالة 3T3-Swiss الأصلية في المعاهد الوطنية للصحة، ويُظهر معدل نمو واستقرارًا كروموسوميًا مختلفًا بعض الشيء. تستجيب خلايا NIH-3T3 بشكل كبير للتحول الخلوي بواسطة الجينات الورمية الفيروسية أو الكيميائية، وغالبًا ما تُستخدم في فحوص تكوين البؤر، وتجارب النقل الجيني، وأبحاث بيولوجيا السرطان (ATCC، بدون تاريخ).

3T3-L1: تم اختيار هذا النوع من الخلايا من خلايا الأرومة الليفية 3T3 لقدرته على التمايز إلى خلايا دهنية في ظل ظروف هرمونية محددة. عند تحفيزها بعوامل معينة مثل الأنسولين والديكساميثازون، تخضع خلايا 3T3-L1 لعملية تكوين دهون دقيقة، وتتراكم فيها قطرات الدهون، وتُظهر في النهاية تعبيرًا عن جينات خاصة بالدهون. تُعد خلايا 3T3-L1 اليوم نموذجًا قياسيًا في المختبر لدراسة بيولوجيا الخلايا الدهنية، والسمنة، وتنظيم عمليات الأيض. [ 9 ]

تحتفظ كل سلالة فرعية بخصائص شبيهة بالخلايا الليفية، لكنها تختلف في خصائص النمو والاستقرار الجيني وإمكانية التمايز. وهذا يسمح للباحثين باختيار النموذج الأنسب لدراساتهم البحثية المحددة.

تطبيقات البحث

كان لخلايا 3T3 ومشتقاتها تأثير عميق على مجالات متعددة في علم الأحياء والطب. فسهولة زراعتها، وسلوكها المحدد، وقدرتها على التكيف، تجعلها مثالية للعديد من التطبيقات البحثية المختلفة. دراسات السرطان والتحول الخلوي: نظرًا لأن خلايا NIH-3T3 الليفية غير ورمية في الظروف الطبيعية، ولكنها قابلة للتحول بواسطة الجينات الورمية، فإنها تُعد نموذجًا قويًا لدراسة تحول الخلايا ووظيفة الجينات الورمية. على سبيل المثال، يُحفز إدخال الجينات الورمية الفيروسية أو البشرية في خلايا NIH-3T3 تغيرات مورفولوجية مرئية وخلايا شبيهة بالأورام، ويساعد في تحديد الأساس الجزيئي للسرطان. وتواصل الدراسات الحديثة استكشاف كيفية تأثير عدم الاستقرار الجيني على التحول في مشتقات NIH-3T3 (تشانغ وآخرون، 2025). نمو الخلايا ونقل الإشارات: لا يزال خط 3T3 الأصلي ذا قيمة كبيرة لأبحاث بيولوجيا الخلايا العامة التي تشمل التكاثر، وتثبيط التلامس، ونقل الإشارات. نظراً لأن هذا الخط يُظهر استجابات متسقة لعوامل النمو والسيتوكينات، فقد تم استخدامه لتحليل مسارات مختلفة مثل MAPK و PI3K/Akt و TGF-𝛽.

أبحاث تكوين الخلايا الدهنية والأيض: تُعدّ الخلايا الدهنية 3T3-L1 من أفضل النماذج المختبرية لدراسة تمايز الخلايا الدهنية، واستقلاب الدهون، ووظائف الغدد الصماء في الخلايا الدهنية. وقد ساهمت هذه الخلايا في تحديد منظمات النسخ الجيني، مثل PPARγ وC/EBPβ، التي تُنسق التعبير الجيني خلال عملية تكوين الخلايا الدهنية (Kim et al., 2024). تستخدم الدراسات الحديثة سلالات فرعية من 3T3-L1 لمحاكاة التغيرات المرتبطة بالسمنة في تخزين الدهون وإفراز الأديوكينات. على سبيل المثال، يؤدي الحفاظ على خلايا 3T3-L1 MBX الدهنية المتمايزة في وسط غني بالأحماض الدهنية إلى ظهور نمط ظاهري "سمين" مع زيادة في تراكم الدهون وتغير في الإشارات الأيضية (Mubtasim & Gollahon, 2023). [ 9 ] تُعدّ هذه النماذج ضرورية لاختبار أدوية علاج السمنة وفهم الاضطرابات الأيضية.

هندسة الأنسجة والبحوث التجديدية: نظرًا لطبيعتها كخلايا ليفية، تُستخدم خلايا 3T3 غالبًا كطبقات داعمة لنمو خلايا أكثر حساسية وتخصصًا، مثل الخلايا الكيراتينية والخلايا الجذعية الجنينية. توفر طبقاتها الأحادية المستقرة دعمًا للمادة الخلوية خارج الخلية وعوامل نمو، مما يعزز تكاثر الخلايا المزروعة معها. يُعد هذا الدور مفيدًا بشكل خاص في تطبيقات الطب التجديدي وهندسة الأنسجة.

التطورات الحديثة

على الرغم من مرور أكثر من 60 عامًا على اكتشاف سلالة خلايا 3T3، إلا أنها لا تزال تُستخدم على نطاق واسع وتُدمج في أبحاث بيولوجيا الخلية. وتُواصل التطورات في التحليل الجزيئي، وتعديل الجينوم، والتصوير الخلوي الحي، إظهار جوانب جديدة لهذا النموذج الكلاسيكي للخلايا الليفية. وقد ركزت الدراسات الحديثة على التطور الجيني والظاهري ضمن مزارع خلايا 3T3 طويلة الأمد. فعلى سبيل المثال، في دراسة أجراها تشانغ وآخرون عام 2025، أظهر خط خلوي جديد مُشتق من خلايا NIH-3T3 الليفية علامات تحول مبكرة، وطفرات ورمية، واعتمادًا على مسار الالتهام الذاتي للبقاء على قيد الحياة (تشانغ وآخرون، 2025). تُوضح هذه النتائج كيف أن حتى خطوط الخلايا المستقرة لديها القدرة على اكتساب سمات جديدة في ظل الزراعة طويلة الأمد، مما يُؤكد أهمية مراقبة هوية خط الخلية والانحراف الجيني.

في الوقت نفسه، يتوسع البحث باستخدام خلايا 3T3-L1 والسلالات الفرعية ذات الصلة ليشمل مجالات جديدة في الأمراض الأيضية ونقل الإشارات. فعلى سبيل المثال، تُستخدم تحليلات علم الجينوم والبروتيوميات لرسم خرائط الشبكات الجينية التي تتحكم في تكوين الخلايا الدهنية واستقلاب الدهون. وهذا يُسهم في دمج دراسات زراعة الخلايا مع الرؤى السريرية المتعلقة بالسمنة والسكري (كيم وآخرون، 2024). ويُبرز استمرار استخدام خلايا 3T3 في الأبحاث الحديثة قدرتها على التكيف كأدوات تجريبية. فسواء استُخدمت في البيولوجيا الجزيئية، أو علم الأورام، أو علم وظائف الأعضاء الأيضية، تُعد هذه الخلايا الليفية مصدرًا أساسيًا لدراسة سلوك الخلايا وآلياتها ومراقبتها.

مراجع

  1. 1 2 تودارو، جي جي؛ غرين، إتش (1963). "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 . PMC 2106200. PMID 13985244 .  
  2. 1 2 "إنتاج سلالة خلايا 3T3، فرضية الجين الورمي، والخيول" . www.asbmb.org . تاريخ الاسترجاع: 28 يوليو 2020 .
  3. ↑ كيبس-ديفيس، أماندا؛ فريشني، ر. إيان (2021). زراعة خلايا الحيوانات لفريشني: دليل للتقنيات الأساسية والتطبيقات المتخصصة . جون وايلي وأولاده. ص 611. ISBN  978-1-119-51304-9.
  4. ↑ راينوات، جيمس ج.؛ غرين، هوارد (نوفمبر 1975). "الزراعة المصلية لسلالات من الخلايا الكيراتينية البشرية: تكوين مستعمرات الكيراتين من خلية واحدة". الخلية . 6 ( 3): 331-343 . Bibcode : 1975Cell....6..331R . doi : 10.1016/S0092-8674(75)80001-8 . PMID 1052771. S2CID 53294766 .  
  5. ↑ غرين، هوارد؛ كيهيندي، أولانيي (مارس 1974). "سلالات فرعية من خلايا 3T3 الفأرية التي تتراكم فيها الدهون". الخلية . 1 (3): 113-116 . Bibcode : 1974Cell....1..113G . doi : 10.1016/0092-8674(74)90126-3 .
  6. ↑ أصول سلالة خلايا NIH 3T3 وخصائصها وتعبيرها وعلم الوراثة الخلوية
  7. 1 2 "3T3-Swiss albino ATCC CCL-92 Mus musculus embryo" . www.atcc.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-07-2020 .
  8. ↑ فانغ، إكس.؛ جيبسون، إس.؛ فلاورز، إم.؛ فوروي، تي.؛ باست، آر سي؛ ميلز، جي بي (23 مايو 1997). "يحفز الليزوفوسفاتيديل كولين البروتين المنشط 1 ونشاط كيناز سي-جون الطرفي N" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 272 ​​(21): 13683-13689 . doi : 10.1074/jbc.272.21.13683 . ISSN 0021-9258 . PMID 9153219 .  
  9. 1 2 مبتاسيم، نوشين؛ غولاهون، لورين (9 أغسطس 2023). "توصيف تمايز خلايا 3T3-L1 MBX الدهنية المحفوظة بالأحماض الدهنية كنموذج مخبري لدراسة آثار السمنة" . مجلة لايف . 13 (8): 1712. Bibcode : 2023Life...13.1712M . doi : 10.3390/life13081712 . hdl : 2346/95985 . PMC 10455818. PMID 37629569 .  

مصادر

  • ATCC. (بدون تاريخ). خط خلايا NIH/3T3 (CRL-1658). معلومات منتجات ATCC. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 سبتمبر 2025. https://www.atcc.org/products/crl-1658?utm
  • ATCC. (بدون تاريخ). سلالة خلايا 3T3-Swiss albino (CCL-92). معلومات منتجات ATCC. تم الاطلاع بتاريخ 18 سبتمبر 2025. https://www.atcc.org/products/ccl-92?utm
  • كيم، هيون يونغ وآخرون. "رؤى جديدة حول منظمات ومعدلات وظيفية لتكوين الخلايا الدهنية". الطب الحيوي والعلاج الدوائي، المجلد 177 (2024): 117073. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38981239/
  • تشانغ، و.، لي، إكس.، ليو، إتش.، هوانغ، واي.، وهوانغ، جيه. (2025). إنشاء خط خلوي مُبادر مُشتق من خلايا ليفية NIH3T3. المجلة الدولية للكيمياء الحيوية وبيولوجيا الخلية. منشور إلكتروني مُسبق. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2025.105070