脂肪代謝的理想細(xì)胞模型：3T3-L1細(xì)胞系的介紹與應(yīng)用

小鼠胚胎成纖維細(xì)胞（前脂肪細(xì)胞）系（3T3-L1）是通過(guò)克隆分離得到的3T3(Swiss小白鼠)的連續(xù)亞株。當(dāng)3T3-L1細(xì)胞從快速分裂到長(zhǎng)滿且接觸抑制時(shí)，3T3-L1細(xì)胞經(jīng)過(guò)前脂肪向脂肪樣逆轉(zhuǎn)。培養(yǎng)液中，高血清含量可以促進(jìn)3T3-L1細(xì)胞內(nèi)脂肪的積累。

3T3-L1細(xì)胞系介紹

       圖1. 細(xì)胞系形態(tài)

3T3-L1細(xì)胞系應(yīng)用

3T3-L1 細(xì)胞系不僅可以穩(wěn)定傳代而且具有很好的向脂肪細(xì)胞分化的特異性，因此成為國(guó)際上公認(rèn)的研究脂肪代謝的細(xì)胞模型，對(duì)脂肪細(xì)胞的增殖與分化的研究具有重大科研價(jià)值。下面分享兩個(gè)3T3-L1細(xì)胞系應(yīng)用案例，希望對(duì)大家研究有所幫助。

4-噻唑烷酮衍生物不影響3T3-L1 細(xì)胞向脂肪細(xì)胞的分化^【1】
噻唑烷二酮類化合物（TZDs）是一類廣泛用于降低2型糖尿病胰島素抵抗的化合物，人們認(rèn)為TZDs主要通過(guò)激活Pparγ受體而發(fā)揮作用�？紤]到羅格列酮、吡格列酮、Les-2194、Les-3377和Les-3640等相關(guān)化合物與TZDs結(jié)構(gòu)類似，探討它們對(duì)3T3-L1細(xì)胞系分化為脂肪細(xì)胞過(guò)程的影響可得知TZDs在脂肪細(xì)胞分化過(guò)程中的可能作用機(jī)制。實(shí)驗(yàn)表明，上述化合物在2μM濃度的情況下不影響3T3-L1細(xì)胞的活性，也不激活細(xì)胞凋亡。誘導(dǎo)細(xì)胞分化14天后進(jìn)行油紅O染色，羅格列酮和吡格列酮可增加3T3-L1細(xì)胞系中的脂質(zhì)積累（與對(duì)照組相比，分別增加了323.49%和166.13%），這是成熟脂肪細(xì)胞的一個(gè)標(biāo)志。為了證實(shí)脂肪細(xì)胞完全分化，發(fā)現(xiàn)羅格列酮還增加了Pparγ和NF-κB特異性蛋白的表達(dá)。
 

圖2. 分化14天后，對(duì)3T3-L1細(xì)胞進(jìn)行染色測(cè)定

脂肪細(xì)胞外囊泡可調(diào)節(jié)胰島β細(xì)胞的存活和功能^【2】
胰島β細(xì)胞的缺失與1型和晚期2型糖尿病密切相關(guān)，那么，細(xì)胞外囊泡作為介導(dǎo)不同細(xì)胞間信息傳遞的重要信使，由脂肪細(xì)胞衍生的外囊泡對(duì)胰島β細(xì)胞會(huì)有什么影響呢？

研究表明，3T3-L1脂肪細(xì)胞衍生的外囊泡在體外對(duì)胰島β細(xì)胞和人胰島的存活、增殖和功能有正負(fù)兩方面的影響，這取決于脂肪細(xì)胞的狀態(tài)和脂肪組織的來(lái)源。在體內(nèi)轉(zhuǎn)化時(shí)，健康的脂肪組織會(huì)產(chǎn)生有益的影響，而在肥胖和胰島素抵抗等病理?xiàng)l件下，脂肪細(xì)胞和胰島β細(xì)胞之間的交叉會(huì)產(chǎn)生負(fù)環(huán)，進(jìn)一步放大胰島素抵抗和胰島β細(xì)胞功能障礙的進(jìn)展。了解外囊泡的作用機(jī)制將有助于預(yù)防胰島β細(xì)胞缺失和糖尿病治療的新策略。
 

圖3. 正常和炎性脂肪組織外囊泡對(duì)胰島β細(xì)胞存活、增殖、凋亡及功能的影響

原文檢索

• Szychowski KA, Skóra B, Kryshchyshyn-Dylevych A, Kaminskyy D, Tobiasz J, Lesyk RB, Gmiński J. 4-Thiazolidinone-based derivatives do not affect differentiation of mouse embryo fibroblasts (3T3-L1 cell line) into adipocytes. Chem Biol Interact. 2021 Aug 25;345:109538. doi: 10.1016/j.cbi.2021.109538. Epub 2021 Jun 9. PMID: 34097888.
• Gesmundo I, Pardini B, Gargantini E, Gamba G, Birolo G, Fanciulli A, Banfi D, Congiusta N, Favaro E, Deregibus MC, Togliatto G, Zocaro G, Brizzi MF, Luque RM, Castaño JP, Bocchiotti MA, Arolfo S, Bruno S, Nano R, Morino M, Piemonti L, Ong H, Matullo G, Falcón-Pérez JM, Ghigo E, Camussi G, Granata R. Adipocyte-derived extracellular vesicles regulate survival and function of pancreatic β cells. JCI Insight. 2021 Mar 8;6(5):e141962. doi: 10.1172/jci.insight.141962. PMID: 33539327; PMCID: PMC8021102.