Johdanto

Se 3T3-sveitsiläiset albiinosolut Linja — joka tunnetaan myös nimillä Swiss 3T3, Swiss-3T3, 3T3 Swiss Albino ja Swiss3T3 — on yksi biolääketieteellisen tutkimuksen pitkäikäisimmistä ja laajimmin käytetyistä solulinjoista. George Todaro ja Howard Green perustivat linjan vuonna 1962 hajotetuista sveitsiläisistä albiinohiirien alkioista ja kuvasivat sen vuonna 1963 julkaistussa artikkelissaan. Linja syntyi sarjasiirto-protokollan avulla, jossa lähes kaikista alkionviljelmistä kehittyi lopulta vakiintuneita, spontaanisti kuolemattomiksi muuttuneita linjoja. [1]. Seuraavien kuuden vuosikymmenen aikana 3T3-Swiss-albino-soluista tuli välttämätön malli solusyklin säätelyn, kasvutekijöiden signalointireittien, sytoskeletonin dynamiikan ja haavanparanemisen biologian tutkimuksessa. Niiden selkeästi määritelty kontaktinestokäyttäytyminen, reagointikyky mitogeeneihin, kuten verihiutaleista peräisin olevaan kasvutekijään ja bradykiniiniin, sekä geneettinen muokattavuus ovat tehneet niistä kulmakiven lukemattomissa signalointireittitutkimuksissa ja lääkeaineiden seulontakokeissa.

Tärkeimmät kohdat

• 3T3-Swiss albino on spontaanisti ikuistettu hiiren alkion fibroblastilinja, jonka Todaro ja Green perustivat vuonna 1962 (Cellosaurus-rekisterinumero CVCL_0120, urosluovuttaja, kokonainen alkio) [25].
• Kanta osoittaa kasvun kontaktinestettä, mikä tekee siitä tehokkaan mallin lepotilan ja solujen lisääntymisen välisen siirtymän tutkimiseen — vaikka tämän fenotyypin voimakkuus riippuu pikemminkin viljelyolosuhteista kuin siitä, että se olisi kannan kiinteä ominaisuus [22] [23].
• Se reagoi erittäin herkästi moniin erilaisiin mitogeeneihin, kuten verihiutaleista peräisin olevaan kasvutekijään, bombesiiniin, bradykiniiniin ja insuliinin kaltaiseen kasvutekijään I.
• 3T3-Swiss-albino-solut ovat olleet keskeisessä asemassa solukon rakenteen, Rho-perheen GTPaasi-signaloinnin ja fokaalisten adheesioiden dynamiikan tutkimisessa.
• Tästä solulinjasta on kehittynyt laaja joukko johdannaislinjoja — mukaan lukien 3T3-L1, 3T3-L2, 3T3-C2 ja syöttösolukerroksen alalinja 3T3-J2 — joita käytetään rasvasolujen muodostumisen tutkimuksessa, onkologiassa ja yhteisviljelyssä [25].
• Laboratorioiden välisesti validoitu monikanavainen STR-määritys (19 hiiren markkeria sekä kaksi ihmisen markkeria lajien väliseen seulontaan; 19 hiiren markkerista 18 osoittautuivat sopiviksi lajin sisäiseen erotteluun) mahdollistaa nyt hiiren solulinjojen, mukaan lukien 3T3-Swiss albino, luotettavan tunnistamisen [2].

Mikä on 3T3-Swiss albino?

3T3-Swiss albino -solulinja on peräisin urospuolisen Swiss albino -hiiren koko alkion kudoksesta alkion kehitysvaiheessa, eikä luovuttajalla ollut mitään sairauksia [25]. Nimi ”3T3” viittaa alkuperäiseen siirtoprotokollaan: soluja viljeltiin uudelleen kolmen päivän välein 3 × 10⁵ solua 20 cm:n välein² viljelmä. Todaro ja Green osoittivat, että hiiren alkionviljelmien kasvunopeus hidastui peräkkäisten siirtojen myötä – hidastumisnopeus riippui osittain inokulaatiotiheydestä – ennen kuin lähes kaikki viljelmät kehittyivät vakiintuneiksi linjoiksi kolmen kuukauden kuluessa, ja että käytetyt viljelyolosuhteet määräsivät, mitkä ominaisuudet tuloksena oleva linja sai; 3T3-hoito tuotti linjan, joka on erittäin herkkä kontaktinestolle [1]. Tuloksena saatu solulinja on morfologialtaan fibroblastien kaltainen, kasvaa kiinnittyneenä yksikerroksena ja sen solujen lisääntyminen estyy solujen täyttyessä — tämä ominaisuus erottaa sen transformoiduista solulinjoista ja tekee siitä ihanteellisen mallin lepotilan ja lisääntymisen välisten siirtymien tutkimiseen.

3T3-Swiss albino oli yksi hiirilinjoista, jotka sisältyivät laajaan SNP-array-tutkimukseen, jonka tarkoituksena oli vahvistaa raportoidut kantojen taustat ja havaita kromosomien kopioiden lukumäärän muutokset, joita STR-profiilointi ei pysty selvittämään; tutkituista 99 linjasta 98 vastasi niille raportoidun geneettisen taustan [3] [25]. Jotta todentamiseen liittyvät huolenaiheet voitaisiin ratkaista päivittäisessä käytännössä, kaksitoista laboratoriota käsittävä laboratorioiden välinen konsortio validoi monikanavaisen STR-profiilimäärityksen hiiren solulinjojen lajin sisäiseen tunnistamiseen. Määritys perustui 50:een yleisimmin käytettyyn hiirilinjaan, ja saadut profiilit julkaistaan NCBI:n BioSample-tietokannassa; Cellosaurus-tietokannassa nyt 3T3-Swiss-albiinolle lueteltu STR-profiili on peräisin kyseisestä tutkimuksesta [2] [25]. Nämä edistysaskeleet ovat parantaneet huomattavasti tämän laajalti levinneen linjan avulla tehtävän tutkimuksen toistettavuutta.

Soluviljelyä koskevat tiedot

3T3-Swiss-albino-solujen edut

Yksi 3T3-Swiss-albino-solujen merkittävimmistä vahvuuksista on niiden hyvin karakterisoitu vaste kasvutekijöiden stimulaatioon seerumin poistamisen jälkeen. Solujen saattaminen lepotilaan seerumin poistamisella ja niiden uudelleenstimuloiminen määritellyillä mitogeeneillä antaa tutkijoille mahdollisuuden tutkia yksittäisiä signalointitapahtumia erittäin tarkalla ajallisella erottelukyvyllä. Tätä kokeellista mallia on hyödynnetty tutkittaessa vasteita verihiutaleista peräisin olevalle kasvutekijälle, bombesiinille, bradykiniinille, insuliinin kaltaiselle kasvutekijälle I ja perusfibroblastikasvutekijälle – kattaen poikkeuksellisen laajan valikoiman reseptoriluokkia ja niiden alavirran signalointireittejä yhden yhtenäisen solutason taustan puitteissa. [4] [5] [6].

Toinen merkittävä etu on solulinjan kontaktinestofenotyyppi. Toisin kuin monet transformoidut syöpäsolulinjat, 3T3-Swiss-albino-solut pysähtyvät kasvussaan saavuttaessaan konfluenssin sen sijaan, että jatkaisivat liiallista kasvua. Tämä tekee niistä erinomaisen vertailumallin haavanparanemista mittaaviin naarmutesteihin, joissa solujen siirtymistä paljaalle alueelle voidaan mitata määritellyissä olosuhteissa. Ratkaisevaa on kuitenkin se, että tämä fenotyyppi riippuu solujen kasvatustavasta eikä ole solulinjan kiinteä ominaisuus. Aaronson ja Todaro osoittivat, että hiiren alkion solulinjat, joita ylläpidettiin olosuhteissa, joissa solujen välinen kontakti oli minimoitu, pysyivät ei-kasvainmuodostavina yli 200 sukupolven ajan, kun taas linjat, joita kasvatettiin laajassa solukontaktissa, alkoivat tuottaa kasvaimia 30 sukupolven kuluessa — ja että kasvatusominaisuus, joka korreloi parhaiten tuumorigeenisyyden kanssa, oli nimenomaan solujen jakautumisen kontaktinestokyvyn menetys [22]. Myöhemmissä tutkimuksissa selvitettiin, mitkä tekijät vaikuttavat asiaan: spontaanisti muuttuneita pesäkkeitä syntyy 3T3-tyyppisissä viljelmissä, joita on pidetty täyteen kasvatettuina yli kymmenen päivää, ja niiden esiintymistiheys riippuu käytetyn seerumin tyypistä ja pitoisuudesta sekä viljelmän siirtohistoriasta [23]. Vaikutus voi olla hämmästyttävän nopea — klooni, joka ei tuottanut pesäkkeitä viidessäkymmenessä peräkkäisessä kokeessa 21 viikon aikana, alkoi muodostaa niitä jo kahden päivän kuluttua alhaisen seerumipitoisuuden elatusaineessa [24]. Nämä kokeet suoritettiin BALB/c- ja NIH-peräisillä 3T3-solulinjoilla eikä itse 3T3-Swiss-albiinokannalla, mutta ne kuvaavat 3T3-tyyppisille fibroblastisolulinjoille yhteistä kasvatusolosuhteista riippuvaa ilmiötä, ja niillä on konkreettinen käytännön merkitys: laboratorioiden, jotka luottavat nimenomaan kontaktinestokokeisiin, tulisi työskennellä alhaisilla ja dokumentoiduilla passageluvuilla määritellyissä seerumisolosuhteissa, välttää viljelmien pitämistä konfluenssissa pidempään kuin analyysi vaatii sekä varmistaa fenotyypin omilla kokeillaan.

Tämän solulinjan fibroblastinen alkuperä on myös suoraan merkityksellinen solunulkoisen matriisin uudistumista, integriinisignalointia ja ihon korjautumista koskevissa tutkimuksissa — se tarjoaa fysiologisen kontekstin, jota puhtaasti epiteeli- tai syöpäsolulinjat eivät voi tarjota. Lisäksi 3T3-Swiss-albino-solulinjasta tuotettujen laaja valikoima johdannaisalalinjoja laajentaa tutkijoiden käytettävissä olevaa kokeellista työkalupakkia rasvakudoksen muodostumisen, onkologian ja kantasolujen yhteiskulttuurisovellusten aloilla. [25].

3T3-Swiss-albino-solujen rajoitukset

Hyödyllisyydestään huolimatta 3T3-Swiss-albino-soluilla on luontaisia rajoituksia, jotka johtuvat niiden hiirperäisyydestä ja spontaanisti ikuistuneesta luonteesta. Karyotyyppinen muutos oli jo dokumentoitu alkuperäisessä tutkimuksessa, jossa populaatiot siirtyivät diploidisesta tetraploidiseksi – usein hyvin nopeasti – ennen kuin merkkikromosomit ilmestyivät [1]. Tämä epävakaus ei ole ominaista vain tälle solulinjalle: 99 yleisesti käytetyn hiiren solulinjan SNP-array-profiilointi paljasti kopioiden lukumäärän muutoksia 42 prosentissa niistä, mukaan lukien 24 prosenttia solulinjoista, jotka oli peräisin normaalikudoksesta eikä kasvainkudoksesta, mikä osoittaa, että aneuploidia on hiiren soluviljelmille yleinen piirre eikä pelkästään syöpään liittyvä ilmiö [3]. Tällainen genomin epävakaus tarkoittaa, että suurilla viljelykerroilla saadut tulokset eivät välttämättä heijasta tarkasti varhaisvaiheen solujen ominaisuuksia, ja laboratorioiden välisiä vertailuja voivat vääristää havaitsemattomat muutokset. Tutkijoiden tulisi siksi todentaa solukantansa validoitujen STR-menetelmien avulla ja pitää johdonmukaisia viljelykertojen kirjanpitoja [2].

Tähän liittyvä rajoitus on se, että tutkimusyhteisössä on aiemmin esiintynyt paljon väärin tunnistettuja tai ristikontaminoituneita solukantoja, mikä on laajalti dokumentoitu hiiren solulinjojen osalta [3]. Eräs erityinen ja usein huomiotta jäävä ongelma liittyy nimistöön: 3T3-Swiss albino (CVCL_0120, julkaistu vuonna 1963) ja NIH 3T3 (CVCL_0594, johdettu NIH Swiss -hiirestä ja julkaistu vuonna 1969) lyhennetään kirjallisuudessa usein muotoon ”3T3” tai ”Swiss 3T3”. Jos artikkelissa ei mainita sen solujen alkuperäisen kokoelman luettelonumeroa, näitä kahta solulinjaa ei useinkaan voida erottaa toisistaan lainkaan ilman suoraa yhteydenottoa kirjoittajiin [26]. Tämä epäselvyys koskee suurta osaa alla tiivistetystä klassisesta signalointia käsittelevästä kirjallisuudesta: tutkimuksissa, joissa kuvataan ”Swiss 3T3” -linjalla tehtyä työtä, täsmennetään harvoin, mistä linjasta on kyse, ja tuloksia tulisi siksi tulkita koskevan 3T3-tyyppisiä hiiren fibroblasteja, ellei lähteessä nimetä linjaa nimenomaisesti. Koska 3T3-Swiss albino ei myöskään ole klonaalinen isolaatti vaan polyklonaalinen populaatio, eri lähteistä peräisin olevien kantojen välinen toiminnallinen heterogeenisyys voi lisäksi vaikuttaa kokeellisiin tuloksiin. Lopuksi on huomattava, että hiiren fibroblastilinjana 3T3-Swiss albino ei välttämättä toista ihmisen biologiaan liittyviä signaloinnin vivahteita ilman huolellista validointia, ja tämän mallin tulokset tulisi vahvistaa lajille sopivissa primaarisolu- tai in vivo -järjestelmissä ennen kuin tehdään translaatiotutkimuksiin perustuvia johtopäätöksiä.

Katso täydelliset tekniset tiedot ja tilaa

Sovellukset

Kasvutekijöiden signalointi ja solujen proliferaatio

3T3-Swiss-albiinosolut ovat toimineet erinomaisena mallina erilaisten kasvutekijöiden ja neuropeptidien laukaisemien mitogeenisten signaalikaskadien tutkimuksessa. Daviesin ja Rossin varhaisissa tutkimuksissa Swiss 3T3-soluja käytettiin yhdessä apinan aortan sileiden lihassolujen ja naudan aortan endoteelisolujen kanssa osoittamaan, että plasmasta peräisin olevan seerumin korvaaminen kokoveriseerumilla tai osittain puhdistetulla verihiutaleista peräisin olevalla kasvutekijällä stimuloi merkittävästi pinosytoosia sekä proliferaatiota lepotilassa olevissa viljelmissä — varhainen yhteys kasvutekijöiden indusoiman membraaniliikenteen ja solusyklin alkamisen välillä, joka todettiin pääasiassa sileiden lihassolujen järjestelmässä [7]. Myöhemmissä tutkimuksissa hyödynnettiin seerumin poistamista ja uudelleenstimulaatiota koskevaa mallia, jotta yksittäiset signalointimolekyylit voitiin sijoittaa järjestäytyneisiin reitteihin reseptorin aktivaation jälkeen.

Fosfatidyyli-inositoli-3-kinaasi (PI3K) nousi keskeiseksi solmukohdaksi kasvutekijöiden stimuloimissa vasteissa. Johanson ja kollegat osoittivat, että p85-alayksiköstä riippumaton p110α-PI3K-pooli kolokalisoituu p70 S6-kinaasin kanssa aktiinin stressikuituissa ja että PI3K:n aktiivisuutta tarvitaan trombiinin indusoimaan stressikuitujen muodostumiseen Swiss 3T3 -soluissa [8]. Higaki ja Shimokado kuvasivat PI3K:n vastaavanlaisen roolin ravinteiden imeytymisessä; he osoittivat, että PI3K-estäjät estivät verihiutaleista peräisin olevan kasvutekijän stimuloiman aminohappojen imeytymisen verisuonten sileissä lihassoluissa ja raportoivat vastaavasta estäjän vaikutuksesta Swiss 3T3 -soluissa [9].

Proteiinikinaasi D (PKD) aktivoituu ehjissä Swiss 3T3 -soluissa forbolestereiden, solunläpäisevien diasyyliglyserolien, bryostatiinin, neuropeptidien ja kasvutekijöiden vaikutuksesta fosforylaatiosta riippuvan, proteiinikinaasi C:tä vaativan mekanismin kautta. Kuten Waldron, Iglesias ja Rozengurt ovat katsauksessaan esittäneet, COS-7-soluissa ilmentyneiden PKD-konstruktien aktivaatiosilmukan seriinijäämien 744 ja 748 mutageneesi osoitti suoraan, että näiden kahden jäämän PKC-välitteinen fosforylaatio on PKD:n aktivaation perustana [10]. Samanaikaisesti Lim ja kollegat osoittivat, että epätyypilliset PKC-isoformit PKCλ ja PKCζ sitoutuvat docker-proteiiniin FRS2:een Swiss 3T3-soluissa, joita on stimuloitu emäksisellä fibroblastikasvutekijällä, mikä sijoittaa epätyypillisen PKC:n fibroblastikasvutekijän reseptorin signalointikompleksiin [6].

Sytoskeletaalinen dynamiikka ja Rho-perheen GTPaasi-signalointi

3T3-Swiss-albino-solujen sytoskeletaalinen reagointikyky määriteltyihin ärsykkeisiin on tehnyt niistä kulmakiven Rho-perheen GTPaasi-tutkimuksessa. Ohta ja kollegat osoittivat, että Ras-sukuiseen pieneen GTPaasiin kuuluva RalA sitoutuu filamiiniin GTP-spesifisellä tavalla ja indusoi aktiinipitoisten filopodien muodostumista Swiss 3T3-solujen pinnalle rekrytoimalla filamiinia filopodiaaliseen sytoskeletoniin [11]. Ratkaisevaa oli, että dominanttisesti negatiivinen RalA tai filamiinin RalA:han sitoutuva domeeni estivät Cdc42:n indusoiman filopodien muodostumisen, mikä asetti RalA:n Cdc42:n välittämän sytoskeletonin uudelleenjärjestäytymisen alavirran välittäjäksi. Vastaavasti Granés ja kollegat osoittivat COS-1- ja Swiss 3T3 -soluissa tehdyissä transfektiotutkimuksissa, että transmembraanisen heparaanisulfaattiproteoglykaani syndekaani-2:n yli-ilmentyminen indusoi pitkiä filopodia-kaltaisia rakenteita aktiiviseen Cdc42:een riippuvaisen mekanismin kautta [12].

Bombesiinin ja verihiutaleista peräisin olevan kasvutekijän osoitettiin molempien indusoivan fokaalisen adheesiokinaasin (FAK) ja Src-perheen jäsenten välisen assosiaation Swiss 3T3 -soluissa, mutta eri reittejä pitkin. Bombesiinivaste oli havaittavissa minuutin kuluessa stimulaatiosta, saavutti huippunsa kymmenen minuutin kuluttua ja eteni ^Ca²⁺:sta ja fosfatidyyli-inositoli-3'-kinaasista riippumatta, kun taas vaste matalille verihiutaleista peräisin olevan kasvutekijän pitoisuuksille vaati PI3K:ta; molemmat riippuivat aktiinifilamenttiverkoston eheydestä [4]. Hotchin ja kollegat käyttivät Swiss 3T3 -soluja yhdessä BHK-fibroblastien kanssa analysoidakseen fibronektiinin yhdeksännen ja kymmenennen tyypin III (FIII) domeenin erillisiä vaikutuksia FAK:n fosforylaatioon ja Rho/Rac-aktivaatioon. He osoittivat, että FIII10 tukee solujen kiinnittymistä aiheuttamatta FAK:n fosforylaatiota [13]. Li ja kollegat kartoittivat biokemiallisesti Cdc42:n PAK1-, WASP- ja IQGAP1-sitoutumisalueet ja mikroinjektoivat sitten konstitutiivisesti aktiivisia Cdc42/RhoA-kimeeroita seerumista riistettyihin Swiss 3T3 -soluihin, mikä paljasti, että switch I -domeeni tarjoaa olennaiset tekijät efektorien sitoutumiselle, kun taas kukin efektori tunnistetaan erillisen mekanismin kautta [14].

WAVE:n, Rac:n alavirtaan membraanin rypistymistä välittävän WASP-perheen proteiinin, fosforylaatiotilan havaittiin lisääntyvän verihiutaleista peräisin olevalla kasvutekijällä stimuloiduissa Swiss 3T3-soluissa, ja tätä hyperfosforylaatiota esti MEK-inhibiittori PD98059 [15]. Martelli ja kollegat osoittivat, että insuliinin kaltaisen kasvutekijän I (IGF-I) riippuvainen ydin-fosfolipaasi C-β1:n aktiivisuuden stimulaatio edellytti ehjää mikrotubulusten sytoskeletonia, sillä kolkisiinilla aiheutettu häiriö esti diacylglyserolin pitoisuuden nousun ytimessä vaikuttamatta IGF-I-reseptorin fosforylaatioon tai PI3K:n aktiivisuuteen [5]. Critchley ja kollegat tarkastelivat talinin, α-aktiniinin, filamiinin ja vinkuliinin välistä integriini-aktin-yhteyttä ja raportoivat, että streptolysiini-O:lla permeabilisoiduissa Swiss 3T3 -soluissa tehdyt kokeet viittaavat siihen, että GTP:tä sitova proteiini ARF-1 on mukana ohjaamassa paksilliinia fokaalisiin adheesioihin [16].

Solusyklin säätely

3T3-Swiss-albino-solujen kosketuksen estämä kasvukäyttäytyminen on tehnyt niistä klassisen mallin solusyklitutkimuksille. Wang ja kollegat tekivät yllättävän havainnon, että subcellulaarisissa fraktiointikokeissa sykliiniriippuvaisen kinaasin estäjä p27^Kip1 löytyi yksinomaan Swiss/3T3-solujen sytosolista koko G1-vaiheen ajan ja varhaisessa S-vaiheessa, eikä tumassa kuten oli oletettu [17]. Lepotilassa olevien solujen seerumistimulaation jälkeen sytosolissa olevan ^p27Kip1:n määrä väheni merkittävästi myöhäisessä G1-vaiheessa, mikä ajallisesti vastasi sekä Cdk2:n että sykliini E:n pitoisuuksien nousua tumassa.

Lepäävien Swiss 3T3 -solujen järjestelmän avulla kirjoittajat pystyivät osoittamaan, että inaktiivinen Cdk2 saostuu yhdessä ^p27Kip1:n kanssa lepotilassa olevissa soluissa, kun taas seerumin stimulaatio aktivoi sekä tumassa että sytosolissa olevaa Cdk2:ta samalla kun p27Kip1:n pitoisuus laskee; yli-ilmentynyt p27Kip1 kertyi tumaan ja esti Cdk2:n pääsyn sinne [17]. Tämän perusteella kirjoittajat esittivät, että sytosolissa olevalla p27^Kip1:llä on toiminnallinen rooli solusyklin etenemisessä, mahdollisesti rajoittamalla sykliini E–Cdk2-kompleksien tuontia tumaan — kompartmentalisaatiomalli, joka toimii rinnalla p27Kip¹:n pitoisuuden translaation ja proteasomin välittämän säätelyn kanssa. Kyky synkronoida 3T3-Swiss-albino-soluja toistettavasti seerumin puutteella on edelleen keskeinen tekijä näiden havaintojen kokeellisessa merkityksessä.

Haavan paraneminen ja biomateriaalien testaus

3T3-Swiss-albino-solujen fibroblastinen identiteetti ja kontaktin estämä kasvu tekevät niistä vakiintuneen vertailumallin haavanparantumistutkimuksessa ja biomateriaalien biologisen yhteensopivuuden arvioinnissa. Erityisen valaisevassa tutkimuksessa selvitettiin resveratrolin (RES) tehokkuutta haavan paranemisprosessissa käyttäen 3T3 Swiss Albino -fibroblasteja ensisijaisena solumallina [19]. Hapettumisstressi indusoitiin vetyperoksidilla, ja RES-annoksia, jotka vaihtelivat välillä 1–100 µM, annettiin enintään 48 tunnin ajan, jotta voitiin arvioida vaikutuksia solujen proliferaatioon, migraatioon ja hapettumisstressitasoihin – jotka ovat haavan sulkeutumisen tehokkuuden keskeisiä määrääviä tekijöitä.

Kyseisessä tutkimuksessa vetyperoksidi alensi proliferaatioindeksiä, kun taas resveratrolin käyttö nosti sitä, alensi oksidatiivisen stressin tasoa ja paransi migraatiota sekä ultrarakenteen säilymistä; huomionarvoista on, että kollageeni-I:n (COL1A2) mRNA-ilmentymisessä ei havaittu eroa, mikä viittaa siihen, että havaittu hyöty ei johtunut kollageenin transkription lisääntymisestä [19]. 3T3-Swiss-albiinosolujen käyttö tässä yhteydessä heijastaa niiden hyväksyntää edustavana normaalina fibroblastilinjana, johon haavanparanemiseen tähtääviä toimenpiteitä voidaan verrata. Vastaava soluyhteensopivuustutkimus tukee haavasidosten kehittämistä: esimerkiksi Calendula-glykoliuutetta sisältävän alginaattihydrogeelin arvioitiin ensin solujen elinkelpoisuuden suhteen 3T3-fibroblasteissa MTT- ja SRB-määrityksillä ennen kuin sitä testattiin rotien viiltohaavamallissa, jossa se paransi haavan sulkeutumista ja kollageenin kertymistä [21].

Linjaa käytetään myös vertailualustana genotoksisuustestauksessa. Vertailevassa komeettatutkimuksessa, jossa käytettiin nimenomaan 3T3-Swiss-albiinokantaa, arvioitiin ajasta riippuvaa DNA:n korjauskinetiikkaa altistuksen jälkeen kuudelle yleisesti käytetylle genotoksiselle aineelle — vetyperoksidille, kaliumbromaatille, etyylimetaanisulfonaatille, metyylimetaanisulfonaatille, N-etyyli-N-nitrosourea ja etoposidi — ja havaittiin ainekohtaisia korjausprofiileja: vetyperoksidin ja EMS:n aiheuttamat vauriot korjaantuivat nopeasti, kun taas ENU:n ja etoposidin aiheuttamat vauriot säilyivät yli 24 tuntia [20]. Tämänkaltaiset tutkimukset tarjoavat vertailutietoja, joita tarvitaan in vitro -komeettitestin standardoimiseksi ja validoimiseksi sääntelyyn liittyvissä genotoksisuustesteissä.

Solunulkoiset vesikkelit ja uudet teknologiat

3T3-Swiss-albino-solut ovat saaneet tärkeän roolin normaalisolujen vertailukohteena solunulkoisten vesikkelien (EV) biologian tutkimuksissa. Fukuta ja kollegat käyttivät B16F1-hiirien melanoomasoluja sekä 3T3-Swiss-albino-soluja edustavina syöpä- ja normaalisolulinjoina tutkiakseen, voisiko matalan tason sähköstimulaatio (0,34 mA/cm) tehostaa soluviljelmistä peräisin olevien solunulkoisten vesikkelien (EV) erittymistä [18]. Tämä parillinen koeasetelma oli välttämätön, jotta voitiin erottaa sähköstimulaatiolle tyypilliset yleiset soluvasteet syöpäsolukohtaisista vaikutuksista EV:n vapautumiseen. Sähköhoito lisäsi EV-hiukkasten lukumäärää molemmissa solulinjoissa — 1,7-kertaisesti 3T3 Swiss Albino -solulinjassa ja 1,26-kertaisesti B16F1-solulinjassa — ilman näkyvää sytotoksisuutta [18].

Parillinen koeasetelma paljasti myös mekanistisen eron näiden kahden solutyypin välillä: Rho-GTPaasin farmakologinen estäminen hillitsi sähköllä indusoitua EV-erityksen lisääntymistä melanoomisolulinjassa annoksesta riippuvaisella tavalla, mutta sillä oli vain vähäinen vaikutus 3T3 Swiss Albino -soluissa, mikä viittaa siihen, että taustalla olevat signalointivaatimukset eivät ole identtisiä syöpäsoluissa ja normaaleissa soluissa [18]. Edustavat eksosomimarkkerit CD9, HSP70 ja CD81 havaittiin molempien linjojen EV:istä, eikä hoito muuttanut niiden pitoisuuksia olennaisesti (HSP70:n pitoisuus oli johdonmukaisesti alhainen 3T3-peräisissä EV:issä), mikä — yhdessä muuttumattoman hiukkasten ja proteiinien suhteen kanssa — viittaa siihen, että hoito lisäsi EV:ien määrää muuttamatta niiden laatua. Kun EV-tutkimus laajenee lääkeaineiden annosteluun, biomarkkerien löytämiseen ja solujen väliseen viestintään, hyvin validoidun, ei-kasvaimista peräisin olevan fibroblastilinjan, kuten 3T3-Swiss Albino -linjan, saatavuus tulee yhä arvokkaammaksi syöpä- tai muunneltujen solumallien tulosten kontekstualisoimiseksi.

Johtopäätös

3T3-Swiss albino -solut ovat yksi monipuolisimmista ja historiallisesti merkittävimmistä hiiren fibroblastilinjoista, joita tutkimusyhteisön käytettävissä on. Perustutkimuksesta, joka koski verihiutaleista peräisin olevan kasvutekijän välittämää pinosytoosia ja proliferaatiota, nykyisiin tutkimuksiin, joissa tarkastellaan matalan jännitteen avulla tehostettua solunulkoisten vesikkelien eritystä [18], tämä spontaanisti ikuistettu linja on jatkuvasti osoittanut merkityksensä eri tieteenaloilla. Sen selkeästi määritelty lepotilan ja proliferaation välinen kytkin, laaja mitogeenivaste, sytoskeletaalinen plastisuus sekä hyväksyntä normaalisolujen vertailukohteena haavanparanemista ja biomateriaaleja koskevissa määrityksissä takaavat, että 3T3-Swiss-albino-solut pysyvät keskeisinä solubiologiassa vielä vuosien ajan — edellyttäen, että solukannat on todistettu aitoiksi STR-profiililla, että solujen siirtohistoria on dokumentoitu ja että viljelyolosuhteet valitaan harkiten silloin, kun kontaktinestofenotyyppi on kokeen kannalta merkityksellinen. Tutkijoita, jotka etsivät luotettavaa ja todennettua 3T3-Swiss-albino-solulähdettä seuraavaa signalointia, sytoskeletaalista tai haavanparanemista koskevaa tutkimustaan varten, kannustetaan tutustumaan tuotetietoihin ja tekemään tilaus osoitteessa cytion.com.

Keskeiset julkaisut

1. TODARO GJ, GREEN H (1963) Määrälliset tutkimukset hiiren alkion solujen kasvusta viljelyssä ja niiden kehittymisestä vakiintuneiksi linjoiksi. The Journal of Cell Biology. PMID: 13985244
2. Almeida JL, Dakic A, Kindig K (2019) Laboratorioiden välinen tutkimus hiiren solulinjojen lajin sisäisen tunnistamisen STR-profiilointimenetelmän validoimiseksi. PloS one. PMID: 31220119
3. Didion JP, Buus RJ, Naghashfar Z (2014) Hiirisolulinjojen SNP-array-profilointi tunnistaa niiden alkuperäiset kannat ja paljastaa ristikontaminaatiota sekä laajalle levinnyttä aneuploidiaa. BMC Genomics. PMID: 25277546
4. Salazar EP, Rozengurt E (1999) Bombesiini ja verihiutaleista peräisin oleva kasvutekijä indusoivat endogeenisen fokaalisen adheesiokinaasin assosiaatiota Src:n kanssa ehjissä Swiss 3T3 -soluissa. The Journal of Biological Chemistry. PMID: 10497197
5. Martelli AM, Cocco L, Bareggi R (1999) Insuliinin kaltaisen kasvutekijän I (IGF-I) riippuvainen ydin-fosfolipaasi C-beeta1:n aktiivisuuden stimulaatio Swiss 3T3 -soluissa edellyttää ehjää sytoskeletonia ja siihen liittyy fosfolipaasin lisääntynyt fosforylaatio. Journal of cellular biochemistry. PMID: 10022515
6. Lim YP, Low BC, Lim J (1999) Epätyypillisten proteiinikinaasi C:n isotyyppien yhteys FRS2-docker-proteiiniin fibroblastikasvutekijän signalointireitissä. The Journal of biological chemistry. PMID: 10383403
7. Davies PF, Ross R (1978) Verihiutaleista peräisin olevan kasvutekijän välittämä pinosytoosi viljellyissä valtimon sileissä lihassoluissa ja endoteelisoluissa. The Journal of Cell Biology. PMID: 103882
8. Johanson SO, Naccache PA, Crouch MF (1999) P85-alayksiköstä riippumaton p110-alfa-PI 3-kinaasi kolokalisoituu p70-S6-kinaasin kanssa aktiinin stressikuituihin ja säätelee trombiinin stimuloimaa stressikuitujen muodostumista Swiss 3T3-soluissa. Experimental Cell Research. PMID: 10094829
9. Higaki M, Shimokado K (1999) Fosfatidyyli-inositoli-3-kinaasia tarvitaan kasvutekijöiden indusoimassa aminohappojen ottoon verisuonten sileissä lihassoluissa. Arterioskleroosi, tromboosi ja verisuonibiologia. PMID: 10479654
10. Waldron RT, Iglesias T, Rozengurt E (1999) Fosforylaatiosta riippuva proteiinikinaasi D:n aktivaatio [Katsaus]. Electrophoresis. PMID: 10197446
11. Ohta Y, Suzuki N, Nakamura S (1999) Pieni GTPaasi RalA kohdistuu filamiiniin filopodioiden indusoimiseksi. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. PMID: 10051605
12. Granés F, García R, Casaroli-Marano RP (1999) Syndekan-2 indusoi filopodiaa aktiivisen cdc42Hs:n avulla. Experimental Cell Research. PMID: 10222136
13. Hotchin NA, Kidd AG, Altroff H (1999) Fibronektiinin yhdeksännen ja kymmenennen FIII-domeenin aiheuttama fokaalisen adheesiokinaasin, Rho:n ja Rac:n erilainen aktivaatio. Journal of Cell Science. PMID: 10444388
14. Li R, Debreceni B, Jia B (1999) Cdc42:n PAK1-, WASP- ja IQGAP1-spesifioivien alueiden lokalisointi. The Journal of biological chemistry. PMID: 10514434
15. Miki H, Fukuda M, Nishida E (1999) WAVE:n fosforylaatio mitogeeniaktivoidun proteiinikinaasin signalointireitin loppupäässä. The Journal of Biological Chemistry. PMID: 10488099
16. Critchley DR, Holt MR, Barry ST (1999) Integriinivälitteinen solujen adheesio: yhteys sytoskelettiin [Katsaus]. Biochemical Society symposium. PMID: 10320934
17. Wang G, Miskimins R, Miskimins WK (1999) Sykliiniriippuvainen kinaasi-inhibiittori p27Kip1 sijaitsee sytosolissa Swiss/3T3-soluissa. Oncogene. PMID: 10498870
18. Fukuta T, Nishikawa A, Kogure K (2019) Matalajännitteinen sähkö lisää soluviljelmistä peräisin olevien solunulkoisten vesikkelien erittymistä. Biochemistry and biophysics reports. PMID: 31828227
19. Kaleci B, Koyuturk M (2020) Resveratrolin teho haavan paranemisprosessissa vähentämällä oksidatiivista stressiä ja edistämällä fibroblastien solujen proliferaatiota ja migraatiota. Dermatologic therapy. PMID: 32996685
20. İpek Tekneci S, Üstündağ A, Duydu Y (2025) Ainekohtainen DNA:n korjauskinetiikka 3T3-soluissa: vertaileva tutkimus in vitro -komeettatestillä. Toxicology research. PMID: 41399455
21. Possa GOK, Chopek S, Pereira AV (2024) Kehäkukan glykoliuute tehostaa alginaattihydrogeelin haavan paranemista. Acta cirurgica brasileira. PMID: 39630705
22. Aaronson SA, Todaro GJ (1968) Perusta pahanlaatuisen potentiaalin kehittymiselle in vitro viljellyissä hiiren soluissa. Science. PMID: 4301647
23. Rubin H, Xu K (1989) Todisteita spontaanin transformaation progressiivisesta ja adaptiivisesta luonteesta NIH 3T3 -solulinjassa. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. PMID: 2928308
24. Grundel R, Rubin H (1992) Sopeutuminen ja valinta NIH-3T3-solujen spontaanin transformaation tekijöinä. Carcinogenesis. PMID: 1423847
25. Cellosaurus-tietue 3T3-Swiss albino (RRID:CVCL_0120). SIB Swiss Institute of Bioinformatics. cellosaurus.org/CVCL_0120
26. Cellosaurus-FAQ, kysymys 21: Miksi Cellosaurus-tietokannassa on useita eri merkintöjä 3T3-solulinjasta? cellosaurus.org/faq