Cellule NIH-3T3: progressi nella ricerca sui fibroblasti e nelle applicazioni delle cellule NIH-3T3

La linea cellulare NIH-3T3, ottenuta nel 1962 da tessuto di un embrione di topo albino svizzero di 17 giorni da Howard Green e George Todaro presso la Scuola di Medicina dell’Università di New York, è diventata una risorsa fondamentale nella ricerca biomedica. Riconoscute per la loro elevata suscettibilità alla formazione di focolai di virus della leucemia e del sarcoma, le cellule NIH-3T3 costituiscono uno strumento fondamentale per una vasta gamma di indagini scientifiche, tra cui studi di oncologia virale, analisi dell’espressione genica e studio delle dinamiche di crescita cellulare. La denominazione “3T3” riflette il metodo di coltura cellulare, indicando un intervallo di “trasferimento ogni 3 giorni” con una densità di semina iniziale di 3 × 10^5 cellule, a sottolineare le condizioni standardizzate in cui queste cellule sono state inizialmente coltivate e espanse.

Morfologie e applicazioni diverse delle cellule NIH-3T3

Una delle caratteristiche distintive delle cellule NIH-3T3 è la loro adattabilità morfologica, che varia in modo significativo a seconda della confluenza della coltura. A densità più basse, questi fibroblasti presentano una struttura cellulare solitaria a forma di fuso, che si evolve in schemi fitti e vorticosi man mano che la popolazione raggiunge la confluenza. Con un diametro medio di circa 18 μm, le cellule NIH-3T3 offrono un modello versatile per studi approfonditi di biologia cellulare, che spaziano dai meccanismi di riparazione dei tessuti ai complessi percorsi di regolazione del ciclo cellulare.

Cellule NIH-3T3 a confluenza alta e bassa.

Informazioni sulla coltura

• Dettagli chiave sulla coltura:

• Tempo di raddoppio della popolazione: circa 20 ore.

• Tipo di crescita: colture aderenti.

• Densità di semina: Raccomandata: da 3 a 4 x 10^4 cellule/cm^2.

• Terreno di coltura: DMEM o Ham's F12, integrato con il 5% di FBS e 2,5 mM di L-glutammina.

• Condizioni di crescita: mantenere a 37 °C in un incubatore umidificato con il 5% di CO₂.

• Conservazione: Conservare a temperature inferiori a -195 °C nella fase vapore dell’azoto liquido.

• Metodo di congelamento: utilizzare il terreno CM-1 o CM-ACF; impiegare un metodo di congelamento lento (calo di temperatura di 1 °C).

• Protocollo di scongelamento: riscaldamento rapido in un bagno d’acqua a 37 °C, seguito da centrifugazione per rimuovere il terreno di congelamento, quindi risospensione nel terreno di coltura.

• Livello di biosicurezza: la coltura richiede un ambiente di biosicurezza di livello 1.

Topo albino svizzero in un laboratorio.

Pro e contro dell'utilizzo delle cellule NIH 3T3

Vantaggi

• Efficienza di trasfezione: note per i loro elevati tassi di trasfezione, le cellule NIH-3T3 sono eccellenti sia per studi sull’espressione genica transitoria che stabile, adattandosi a una varietà di tecniche di trasfezione.

• Utilità come strato di supporto: queste cellule fungono spesso da strato di supporto per le coculture con cellule quali cheratinociti e cellule staminali, grazie al rilascio di fattori di crescita che favoriscono la crescita delle cellule in cocultura.

• Ricerca sulle cellule staminali: le cellule NIH-3T3 rappresentano la scelta preferita nella ricerca sulle cellule staminali per indurre la pluripotenza senza modifiche genetiche e fornire un ambiente favorevole alla differenziazione delle cellule staminali.

• Stabilità della coltura: le cellule NIH-3T3 sono note per la loro stabilità e la bassa frequenza di trasformazione spontanea. Tuttavia, in determinate condizioni o dopo l’esposizione a specifici oncogeni o mutageni, le cellule NIH-3T3 possono subire una trasformazione spontanea. Questa trasformazione può portare all’acquisizione di proprietà cancerose quali la crescita incontrollata, la perdita dell’inibizione da contatto e la capacità di formare tumori quando iniettate in ospiti sensibili. 

Svantaggi

• Dimensioni cellulari non uniformi: la morfologia allungata, simile a un fuso, delle cellule NIH-3T3 può variare, complicando le analisi delle immagini nei test.

• Suscettibilità alle infezioni: queste cellule sono soggette a infezioni batteriche e da micoplasmi se non vengono mantenute in condizioni asettiche rigorose, il che può compromettere l’integrità sperimentale.

Applicazioni di ricerca delle cellule NIH-3T3

• Studi di trasfezione del DNA: la robustezza delle cellule NIH-3T3 le rende ideali per l’introduzione e lo studio della funzione di vari geni, come dimostrato nella ricerca che esamina proteine quali NAB2-STAT6 e il loro ruolo nei processi cellulari.

• Test basati sulle cellule: la loro affidabilità si estende a vari test, tra cui quelli di vitalità, apoptosi e formazione di focolai, offrendo approfondimenti sulle risposte cellulari in diverse condizioni sperimentali.

• Ricerca sul ciclo cellulare: la semplice manipolazione del ciclo cellulare di questa linea cellulare tramite i livelli di siero la rende un potente modello per lo studio della regolazione del ciclo cellulare e delle sue anomalie in contesti patologici.

Migliora la tua ricerca con le cellule NIH-3T3

In evidenza: studi chiave che coinvolgono la linea cellulare di fibroblasti NIH 3T3 

La linea cellulare NIH-3T3 ha svolto un ruolo fondamentale in numerosi progetti di ricerca, che abbracciano vari aspetti della biologia cellulare. Di seguito sono riportati alcuni studi significativi che utilizzano queste cellule:

• Analisi della proteina di fusione NAB2-STAT6: pubblicato su *Biochemical and Biophysical Research Communications*, questo studio approfondisce l’impatto della proteina di fusione NAB2-STAT6 sulle cellule NIH-3T3, in particolare il suo ruolo nel potenziare la crescita e la migrazione cellulare attraverso la regolazione di EGR-1.
• Analisi di APOBEC3 e del virus della leucemia murina: questa ricerca, pubblicata sulla rivista *Virology*, esamina l’ipermutazione del virus della leucemia murina AKV nelle cellule NIH-3T3 che esprimono il gene APOBEC3 murino.
• Valutazione del potenziale antimetastatico dei farmaci epigenetici: pubblicato su *Oncotargets and Therapy*, questo studio valuta gli effetti antimetastatici dell’idralazina e dell’acido valproico sulle cellule NIH-3T3 trasformate da RAS.
• Impatto della baicaleina sulla proliferazione delle cellule NIH-3T3 e sulla sintesi del collagene: questa ricerca utilizza le cellule NIH-3T3 per esplorare in che modo la baicaleina influenzi la proliferazione cellulare e la produzione di collagene attraverso la modulazione dell’asse miR-9/fattore di crescita insulino-simile 1.
• Studio della carenza di riboflavina e della tumorigenesi: Questo studio presenta i risultati su come la carenza di riboflavina nelle cellule NIH-3T3 contribuisca alla tumorigenesi promuovendo la proliferazione cellulare e alterando la regolazione dei geni del ciclo cellulare.

Risorse essenziali per la ricerca sulle cellule NIH-3T3

Per i ricercatori interessati a lavorare con le cellule NIH-3T3, sono disponibili diverse risorse che guidano i protocolli di coltura e sperimentali:

• Formazione di sferoidi nelle cellule NIH-3T3: questo video fornisce una guida dettagliata alla formazione degli sferoidi, una tecnica di coltura cellulare 3D che aggrega le cellule NIH-3T3 in cluster, offrendo un modello più rilevante dal punto di vista fisiologico per gli studi.
• Monitoraggio della crescita delle cellule NIH-3T3: grazie al sistema di imaging di cellule vive JuLI Br, questo video cattura le dinamiche di crescita delle cellule NIH-3T3 nell’arco di 65 ore, mostrando la proliferazione cellulare in tempo reale.

Queste risorse mirano a supportare le vostre attività di ricerca con le cellule NIH-3T3, fornendo una base per esperimenti e scoperte di successo.

Domande frequenti sulle cellule NIH-3T3

Riferimenti

1. Rahimi, A.M., M. Cai e S. Hoyer-Fender, Eterogeneità della linea cellulare di fibroblasti NIH3T3. Cells, 2022. 11(17): p. 2677.
2. Leibiger, C., et al., Prima caratterizzazione citogenetica molecolare ad alta risoluzione della linea cellulare NIH 3T3 mediante banding multicolore murino. Journal of Histochemistry & Cytochemistry, 2013. 61(4): p. 306-312.
3. Wang, H.-X., et al., Analisi comparativa di diversi strati di cellule di supporto con fibroblasti 3T3 per la coltura di cellule staminali limbali di coniglio. International Journal of Ophthalmology, 2017. 10(7): p. 1021.
4. Wang, Z., et al., Differenziazione di cellule neuronali da fibroblasti NIH/3T3 in condizioni definite. Development, growth & differentiation, 2011. 53(3): pp. 357-365.
5. Park, Y.-S., et al., La proteina di fusione NAB2-STAT6 media la proliferazione cellulare e la progressione oncogenica attraverso la regolazione di EGR-1. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2020. 526(2): p. 287-292.
6. Mattsson, M., Espressione della Sloppymerase™ nelle cellule NIH/3T3: esplorazione della versatilità di una polimerasi di fusione soggetta a errori. 2021.
7. Sahinturk, V., et al., L’acrilammide esercita la sua citotossicità nelle cellule fibroblastiche NIH/3T3 tramite l’apoptosi. Toxicology and Industrial Health, 2018. 34(7): pp. 481-489.
8. Lusi, E.A. e F. Caicci, Scoperta del primo retrovirus gigante umano: descrizione della sua morfologia, della chinasi retrovirale e della capacità di indurre tumori nei topi. bioRxiv, 2019: p. 851063.
9. Endo, M., et al., La segnalazione E2F1-Ror2 media una regolazione trascrizionale coordinata per promuovere la transizione dalla fase G1 alla fase S nei fibroblasti NIH/3T3 stimolati con bFGF. The FASEB Journal, 2020. 34(2): p. 3413-3428.
10. Long, L., et al., La deplezione di riboflavina promuove la tumorigenesi nelle cellule HEK293T e NIH3T3 sostenendo la proliferazione cellulare e regolando la trascrizione dei geni correlati al ciclo cellulare. The Journal of Nutrition, 2018. 148(6): pp. 834-843.