脂肪代謝的理想細胞模型：3T3-L1細胞系的介紹與應用

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

3T3-L1細胞系介紹

       圖1. 細胞系形態(tài)

3T3-L1細胞系應用

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

4-噻唑烷酮衍生物不影響3T3-L1 細胞向脂肪細胞的分化^【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，人們認為TZDs主要通過激活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等相關化合物與TZDs結構類似，探討它們對3T3-L1細胞系分化為脂肪細胞過程的影響可得知TZDs在脂肪細胞分化過程中的可能作用機制。實驗表明，上述化合物在2μM濃度的情況下不影響3T3-L1細胞的活性，也不激活細胞凋亡。誘導細胞分化14天后進行油紅O染色，羅格列酮和吡格列酮可增加3T3-L1細胞系中的脂質(zhì)積累（與對照組相比，分別增加了323.49%和166.13%），這是成熟脂肪細胞的一個標志。為了證實脂肪細胞完全分化，發(fā)現(xiàn)羅格列酮還增加了Pparγ和NF-κB特異性蛋白的表達。
 

圖2. 分化14天后，對3T3-L1細胞進行染色測定

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

研究表明，3T3-L1脂肪細胞衍生的外囊泡在體外對胰島β細胞和人胰島的存活、增殖和功能有正負兩方面的影響，這取決于脂肪細胞的狀態(tài)和脂肪組織的來源。在體內(nèi)轉化時，健康的脂肪組織會產(chǎn)生有益的影響，而在肥胖和胰島素抵抗等病理條件下，脂肪細胞和胰島β細胞之間的交叉會產(chǎn)生負環(huán)，進一步放大胰島素抵抗和胰島β細胞功能障礙的進展。了解外囊泡的作用機制將有助于預防胰島β細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胰島β細胞存活、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.