เซลล์ NIH-3T3: การพัฒนาการศึกษาและการประยุกต์ใช้ไฟโบรบลาสต์ของ NIH-3T3

สายเซลล์ NIH-3T3 ซึ่งก่อตั้งขึ้นจากเนื้อเยื่อของตัวอ่อนหนูสวิสแอลบิโนอายุ 17 วัน ในปี 1962 โดย Howard Green และ George Todaro ที่คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยนิวยอร์ก ได้กลายเป็นทรัพยากรพื้นฐานสำคัญในการวิจัยทางชีวการแพทย์ เซลล์ NIH-3T3 ได้รับการยอมรับว่ามีความไวสูงต่อการก่อตัวของไวรัสลูคีเมียและไวรัสซาร์โคมา จึงเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์มากมาย รวมถึงการศึกษาด้านมะเร็งวิทยาของไวรัส การวิเคราะห์การแสดงออกของยีน และการสำรวจพลวัตการเจริญเติบโตของเซลล์ การเรียกชื่อ "3T3" สะท้อนถึงวิธีการเพาะเลี้ยงเซลล์ โดยระบุถึงช่วงเวลาการย้ายเซลล์ "3 วัน" โดยมีจำนวนเซลล์เริ่มต้นที่ 3 × 10^5 เซลล์ ซึ่งเน้นถึงสภาวะมาตรฐานที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงและขยายเซลล์เหล่านี้เป็นครั้งแรก

รูปแบบที่หลากหลายและการประยุกต์ใช้ของเซลล์ NIH-3T3

หนึ่งในลักษณะเด่นของเซลล์ NIH-3T3 คือความสามารถในการปรับตัวทางสัณฐานวิทยา ซึ่งมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญตามระดับความหนาแน่นของการเพาะเลี้ยง เมื่อความหนาแน่นต่ำ เซลล์ไฟโบรบลาสต์เหล่านี้จะมีโครงสร้างเซลล์เดี่ยวรูปทรงกระสวย แต่จะพัฒนาเป็นรูปแบบที่หนาแน่นและหมุนวนเมื่อประชากรเซลล์มีความหนาแน่นถึงจุดสมานตัว ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยประมาณ 18 ไมโครเมตร เซลล์ NIH-3T3 จึงเป็นแบบจำลองที่หลากหลายสำหรับการศึกษาชีววิทยาของเซลล์อย่างลึกซึ้ง ตั้งแต่กลไกการซ่อมแซมเนื้อเยื่อไปจนถึงเส้นทางที่ซับซ้อนของการควบคุมวัฏจักรเซลล์

เซลล์ NIH-3T3 ที่ความหนาแน่นสูงและต่ำ

การเพาะเลี้ยงข้อมูล

• รายละเอียดสำคัญในการเพาะเลี้ยง:

• เวลาการเพิ่มจำนวนประชากรเป็นสองเท่า: ประมาณ 20 ชั่วโมง

• ประเภทการเจริญเติบโต: การเพาะเลี้ยงแบบเกาะติด

• ความหนาแน่นของการเพาะ: แนะนำ: 3 ถึง 4 x 10^4 เซลล์/ซม^2.

• อาหารเลี้ยงเชื้อ: DMEM หรือ Ham's F12 เสริมด้วย FBS 5% และ L-glutamine 2.5 mM

• เงื่อนไขการเจริญเติบโต: รักษาไว้ที่ 37 °C ในตู้ฟักที่มีความชื้นพร้อม CO2 5%

• การเก็บรักษา: เก็บไว้ในอุณหภูมิต่ำกว่า -195 °C ในสถานะไอของไนโตรเจนเหลว

• วิธีแช่แข็ง: ใช้สารละลาย CM-1 หรือ CM-ACF; ใช้การแช่แข็งแบบช้า (ลดอุณหภูมิ 1°C ต่อครั้ง)

• ขั้นตอนการละลาย: อุ่นอย่างรวดเร็วในอ่างน้ำที่อุณหภูมิ 37 °C จากนั้นปั่นเหวี่ยงเพื่อกำจัดสารละลายแช่แข็ง แล้วนำไปแขวนลอยในอาหารเลี้ยงเชื้อ

• ระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ: การเพาะเลี้ยงต้องดำเนินการในสภาพแวดล้อมระดับความปลอดภัยทางชีวภาพ 1

หนูอัลบินีสวิสในห้องปฏิบัติการ

ข้อดีและข้อเสียของการใช้เซลล์ NIH 3T3

ข้อดี

• ประสิทธิภาพการถ่ายโอนยีน: เป็นที่รู้จักในด้านอัตราการถ่ายโอนยีนที่สูง เซลล์ NIH-3T3 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาการแสดงออกของยีนทั้งแบบชั่วคราวและแบบคงที่ รองรับเทคนิคการถ่ายโอนยีนที่หลากหลาย

• เซลล์ชั้นฟีดเดอร์ยูทิลิตี้: เซลล์เหล่านี้มักทำหน้าที่เป็นชั้นฟีดเดอร์สนับสนุนสำหรับการเพาะเลี้ยงร่วมกับเซลล์เช่นเคราติไนต์และเซลล์ต้นกำเนิด เนื่องจากเซลล์เหล่านี้สามารถปล่อยปัจจัยการเจริญเติบโตที่ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์ที่ถูกเพาะเลี้ยงร่วม

• การวิจัยเซลล์ต้นกำเนิด: เซลล์ NIH-3T3 เป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมในงานวิจัยเซลล์ต้นกำเนิดสำหรับการเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะหลายศักยภาพโดยไม่ต้องดัดแปลงพันธุกรรม และให้สภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ต้นกำเนิด

• ความเสถียรของวัฒนธรรม: เซลล์ NIH-3T3 เป็นที่รู้จักในด้านความเสถียรและความถี่ต่ำของการเปลี่ยนแปลงตัวเองโดยธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ภายใต้เงื่อนไขบางประการหรือหลังจากการสัมผัสกับออนโคเจนหรือสารก่อกลายพันธุ์เฉพาะ เซลล์ NIH-3T3 สามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงแบบผิดปกติได้เองตามธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงนี้สามารถนำไปสู่การได้มาซึ่งคุณสมบัติของเซลล์มะเร็ง เช่น การเจริญเติบโตอย่างควบคุมไม่ได้ การสูญเสียการยับยั้งการเจริญเติบโตเมื่อสัมผัสกับเซลล์อื่น และความสามารถในการก่อตัวเป็นเนื้องอกเมื่อฉีดเข้าสู่โฮสต์ที่ไวต่อเซลล์เหล่านี้ 

ข้อเสีย

• ขนาดเซลล์ไม่สม่ำเสมอ: รูปร่างที่ยืดออกคล้ายแกนของเซลล์ NIH-3T3 อาจมีความหลากหลาย ซึ่งทำให้การวิเคราะห์ภาพในการทดสอบมีความซับซ้อน

• ความไวต่อการติดเชื้อ: เซลล์เหล่านี้มีแนวโน้มที่จะติดเชื้อแบคทีเรียและไมโคพลาสมาหากไม่ได้รับการดูแลในสภาวะปลอดเชื้ออย่างเข้มงวด ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อความถูกต้องของการทดลอง

การประยุกต์ใช้เซลล์ NIH-3T3 ในการวิจัย

• การศึกษาการถ่ายโอน DNA: ความแข็งแรงของเซลล์ NIH-3T3 ทำให้เหมาะสำหรับการนำเข้าและศึกษาการทำงานของยีนต่าง ๆ ซึ่งได้แสดงให้เห็นในงานวิจัยที่ตรวจสอบโปรตีนเช่น NAB2-STAT6 และบทบาทของพวกมันในกระบวนการของเซลล์

• การทดสอบที่ใช้เซลล์เป็นฐาน: ความน่าเชื่อถือของมันครอบคลุมไปถึงการทดสอบต่าง ๆ รวมถึงการทดสอบความมีชีวิต, การตายแบบอะพอพโทซิส, และการทดสอบการสร้างจุดโฟกัส, ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการตอบสนองของเซลล์ภายใต้เงื่อนไขการทดลองที่แตกต่างกัน

• การวิจัยวงจรเซลล์: การควบคุมวงจรเซลล์ของสายพันธุ์เซลล์นี้ผ่านระดับเซรั่มที่ตรงไปตรงมา ทำให้เป็นแบบจำลองที่มีประสิทธิภาพสำหรับการศึกษาการควบคุมวงจรเซลล์และความผิดปกติในบริบทของโรค

ยกระดับงานวิจัยของคุณด้วยเซลล์ NIH-3T3

เน้นการศึกษาสำคัญที่เกี่ยวข้องกับสายพันธุ์เซลล์ไฟโบรบลาสต์ NIH 3T3 

สายพันธุ์เซลล์ NIH-3T3 มีบทบาทสำคัญในโครงการวิจัยมากมาย ครอบคลุมหลากหลายแง่มุมของชีววิทยาเซลล์ ด้านล่างนี้คือการศึกษาที่สำคัญบางประการที่ใช้เซลล์เหล่านี้:

• การสำรวจโปรตีนฟิวชั่น NAB2-STAT6: งานวิจัยนี้ซึ่งได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Biochemical and Biophysical Research Communications ได้ศึกษาถึงผลกระทบของโปรตีนฟิวชั่น NAB2-STAT6 ต่อเซลล์ NIH-3T3 โดยเฉพาะบทบาทในการส่งเสริมการเจริญเติบโตและการเคลื่อนที่ของเซลล์ผ่านการควบคุม EGR-1
• การวิจัยเกี่ยวกับ APOBEC3 และไวรัสลูคีเมียในหนู: งานวิจัยในวารสารไวรัสวิทยานี้ศึกษาการเกิดการกลายพันธุ์สูงของไวรัสลูคีเมียในหนู AKV ในเซลล์ NIH-3T3 ที่แสดงออกของยีน APOBEC3 ของหนู
• การประเมินศักยภาพในการต้านการแพร่กระจายของยาที่ออกฤทธิ์ทางอีพิเจเนติก: ในวารสาร Oncotargets and Therapy การศึกษานี้ประเมินผลในการต้านการแพร่กระจายของไฮดราลาซีนและกรดวาลโปรอิกต่อเซลล์ NIH-3T3 ที่ถูกเปลี่ยนแปลงโดย RAS
• ผลกระทบของไบคาเลอินต่อการเพิ่มจำนวนเซลล์ NIH-3T3 และการสังเคราะห์คอลลาเจน: งานวิจัยนี้ใช้เซลล์ NIH-3T3 เพื่อศึกษาว่าไบคาเลอินมีอิทธิพลต่อการเพิ่มจำนวนเซลล์และการผลิตคอลลาเจนอย่างไรผ่านการปรับสมดุลของแกน miR-9/insulin-like growth factor-1
• การศึกษาการลดลงของไรโบฟลาวินและการเกิดเนื้องอก: การศึกษานี้นำเสนอผลการวิจัยเกี่ยวกับการขาดไรโบฟลาวินในเซลล์ NIH-3T3 ที่ส่งผลต่อการเกิดเนื้องอกโดยการส่งเสริมการเพิ่มจำนวนเซลล์และทำให้ยีนที่ควบคุมวงจรเซลล์ผิดปกติ

ทรัพยากรที่จำเป็นสำหรับการวิจัยเซลล์ NIH-3T3

สำหรับนักวิจัยที่สนใจทำงานกับเซลล์ NIH-3T3 มีแหล่งข้อมูลหลากหลายที่พร้อมให้คำแนะนำเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงและระเบียบวิธีทดลอง:

• การก่อตัวของทรงกลมในเซลล์ NIH-3T3: วิดีโอนี้ให้คำแนะนำอย่างละเอียดเกี่ยวกับการก่อตัวของทรงกลม ซึ่งเป็นเทคนิคการเพาะเลี้ยงเซลล์แบบสามมิติที่รวมเซลล์ NIH-3T3 เข้าด้วยกันเป็นกลุ่มก้อน ซึ่งให้แบบจำลองที่มีความเกี่ยวข้องทางสรีรวิทยาสูงขึ้นสำหรับการศึกษา
• การติดตามการเจริญเติบโตของเซลล์ NIH-3T3: ผ่านระบบ JuLI Br live cell imaging, วิดีโอนี้บันทึกพลวัตการเจริญเติบโตของเซลล์ NIH-3T3 ตลอดระยะเวลา 65 ชั่วโมง, แสดงให้เห็นการเพิ่มจำนวนของเซลล์แบบเรียลไทม์.

ทรัพยากรเหล่านี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสนับสนุนการวิจัยของคุณด้วยเซลล์ NIH-3T3 โดยให้พื้นฐานสำหรับการทดลองและการค้นพบที่ประสบความสำเร็จ

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเซลล์ NIH-3T3

เอกสารอ้างอิง

1. ราฮิมี, เอ.เอ็ม., เอ็ม. ไค, และ เอส. ฮอยเออร์-เฟนเดอร์, ความไม่สม่ำเสมอของสายเซลล์ไฟโบรบลาสต์ NIH3T3. เซลล์, 2022. 11(17): หน้า 2677.
2. Leibiger, C., และคณะ, การวิเคราะห์ลักษณะทางพันธุกรรมระดับโมเลกุลความละเอียดสูงครั้งแรกของสายพันธุ์เซลล์ NIH 3T3 โดยการใช้เทคนิคการย้อมสีหลายสีในหนู Journal of Histochemistry & Cytochemistry, 2013. 61(4): หน้า 306-312.
3. Wang, H.-X., และคณะ, การวิเคราะห์เปรียบเทียบของชั้นฟีดเดอร์ที่แตกต่างกันกับการเพาะเลี้ยงเซลล์ต้นกำเนิดลิมบัสของกระต่ายด้วยเซลล์ไฟโบรบลาสต์ 3T3. วารสารจักษุวิทยาสากล, 2017. 10(7): หน้า 1021.
4. Wang, Z., และคณะ, การแยกแยะเซลล์ประสาทจากไฟโบรบลาสต์ NIH/3T3 ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด การพัฒนา การเจริญเติบโต และการแยกแยะ, 2011. 53(3): หน้า 357-365.
5. Park, Y.-S., et al., โปรตีนฟิวชั่น NAB2-STAT6 เป็นตัวกลางในการเพิ่มจำนวนเซลล์และการพัฒนาของมะเร็งผ่านการควบคุม EGR-1. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2020. 526(2): หน้า 287-292.
6. Mattsson, M., การแสดงออกของ Sloppymerase™ ในเซลล์ NIH/3T3: การสำรวจความหลากหลายของโพลีเมอเรสแบบเกิดข้อผิดพลาด. 2021.
7. Sahinturk, V., และคณะ, อะคริลาไมด์แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ในเซลล์ไฟโบรบลาสต์ NIH/3T3 โดยผ่านกระบวนการอะพอพโทซิส. Toxicology and Industrial Health, 2018. 34(7): หน้า 481-489.
8. Lusi, E.A. และ F. Caicci, การค้นพบไวรัสเรโทร-ยักษ์ในมนุษย์ครั้งแรก: รายละเอียดเกี่ยวกับลักษณะทางสัณฐานวิทยา, เอนไซม์ไคเนสของไวรัสเรโทร และความสามารถในการก่อให้เกิดเนื้องอกในหนูทดลอง. bioRxiv, 2019: หน้า 851063.
9. Endo, M., และคณะ, การส่งสัญญาณ E2F1-Ror2 เป็นตัวกลางในการควบคุมการถอดรหัสแบบประสานกันเพื่อส่งเสริมการเปลี่ยนผ่านระยะ G1/S ในไฟโบรบลาสต์ NIH/3T3 ที่ถูกกระตุ้นด้วย bFGF. The FASEB Journal, 2020. 34(2): หน้า 3413-3428.
10. Long, L., และคณะ, การลดลงของไรโบฟลาวินส่งเสริมการเกิดเนื้องอกในเซลล์ HEK293T และ NIH3T3 โดยการคงการเพิ่มจำนวนเซลล์และควบคุมการถอดรหัสยีนที่เกี่ยวข้องกับวัฏจักรเซลล์. วารสารโภชนาการ, 2018. 148(6): หน้า 834-843.