Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Creating An Effective Model with In Vitro Adipocyte Cell Culture for Obesity Research: Preliminary Study

Yıl 2024, Cilt: 8 Sayı: 1, 59 - 64, 29.04.2024
https://doi.org/10.25048/tudod.1418459

Öz

Aim: The differentiation efficiency of 3T3-L1 preadipocytes is a crucial factor affecting studies on cellular mechanisms associated with
obesity, diabetes and related disorders. Differentiation of 3T3-L1 cells is usually induced by an Adipogenic cocktail containing insulin,
dexamethasone (DEX), and 3-isobutyl-1-methylxanthine (IBMX). There is a process that includes important points to consider when
growing 3T3-L1 cells. It is a sensitive cell group and may löse its ability to differentiate in later passages. To solve this problem, for the
purpose of our study, the differentiation efficiency of three different commonly used Adipogenic cocktails was compared. Additionally,
the differentiation abilities of 3T3-L1 cells were tested by changing some parameters.
Material and Methods: In our study, 3T3-L1 cell culture, differentiation of fibroblast cells into mature adipocyte cells, demonstration of
lipids under the microscope with Oil Red O staining, and spectrophotometric measurement of the dye for quantitative analysis were used.
Results: Experimental results Showed that the Adipogenic cocktail containing 0.5 mM IBMX, 0.25 μM DEX and 1 μg/mL insülin was
the most effective cocktail for 3T3-L1 cell differentiation (p<0.0001) and the effectiveness of differentiation was closely related to the
concentrations of adipogenic agents.
Conclusion: In our study, important modifications that can be used for the in vitro preclinical obesity model have been reported as an
alternative to the protocol given by ATCC for 3T3-L1 cells.

Proje Numarası

TÜBİTAK 222S104, TDK-2022-2810 DEU BAP

Kaynakça

  • 1. Torres-Carot V, Suárez-González A, Lobato-Foulques C. The energy balance hypothesis of obesity: do thelaws of thermodynamics explain excessive adiposity? Eur J Clin Nutr. 2022;76(10):1374-1379.
  • 2. Başkent H, Çin NNA, Bayraktaroğlu T, Barut F. Obezite Yönetiminde Adipoz Doku Kahverengileşmesi. Türkiye Diyabet ve Obezite Dergisi. 2023;7(1):81-91.
  • 3. Ghaben AL, Scherer PE. Adipogenesis and metabolic health. Nat Rev Mol Cell Biol. 2019;20(4):242-258.
  • 4. Meldrum DR, Morris MA, Gambone JC. Obesity pandemic: causes, consequences, and solutions-but do we have the will?. Fertil Steril. 2017;107(4):833-839.
  • 5. Derosa G, Maffioli P. Anti-obesity drugs: a review about their effects and their safety. Expert Opin Drug Saf. 2012;11(3):459- 471.
  • 6. Ahima RS, Lazar MA. Physiology. Thehealth risk of obesity— better metrics imperative. Science. 2013;341(6148):856-858.
  • 7. Bak EJ, Park HG, Kim JM, Kim JM, Yoo YJ, Cha JH. Inhibitory effect of evodiamine alone and in combination with rosiglitazone on in vitro adipocyte differentiation and in vivo obesity related to diabetes. Int J Obes (Lond). 2010;34(2):250-260.
  • 8. Khalilpourfarshbafi M, Gholami K, Murugan DD, Abdul Sattar MZ, Abdullah NA. Differentialeffects of dietaryflavonoids on adipogenesis. Eur J Nutr. 2019;58(1):5-25.
  • 9. Armani A, Mammi C, Marzolla V, Calanchini M, Antelmi A, Rosano GM, Fabbri A, Caprio M. Cellular models for understanding adipogenesis, adipose dysfunction, and obesity. J Cell Biochem. 2010;110(3):564-572.
  • 10. Zhao X, Hu H, Wang C, Bai L, Wang Y, Wang W, Wang J. A comparison of methods for effective differentiation of the frozen- thawed 3T3-L1 cells. Anal Biochem. 2019;568:57-64.
  • 11. Gregoire FM. Adipocyte differentiation: from fibroblast to endocrine cell. Exp Biol Med (Maywood). 2001;226(11):997- 1002.
  • 12. Legeza B, Balázs Z, Odermatt A. Fructose promotes the differentiation of 3T3-L1 adipocytes and accelerates lipid metabolism. FEBS Lett. 2014;588(3):490-496.
  • 13. Melo RC, D’Ávila H, Bozza PT, Weller PF. Imaging lipid bodies within leukocytes with different light microscopy techniques. Methods Mol Biol. 2011;689:149-161.
  • 14. Kraus NA, Ehebauer F, Zapp B, Rudolphi B, Kraus BJ, Kraus D. Quantitative assessment of adipocyte differentiation in cell culture. Adipocyte. 2016;5(4):351-358.
  • 15. Poulos SP, Dodson MV, Hausman GJ. Cell line models for differentiation: preadipocytes and adipocytes. Exp Biol Med (Maywood). 2010;235(10):1185-1193.
  • 16. Hua Y, Ke S, Wang Y, Irwin DM, Zhang S, Wang Z. Prolonged treatment with 3-isobutyl-1-methylxanthine improves the efficiency of differentiating 3T3-L1 cells into adipocytes. Anal Biochem. 2016;507:18-20.
  • 17. Liu X, Liu XN, Li TJ, Liu B. Research Progress of the Differentiation of 3T3-L1 Preadipocytes into Mature Adipocytes. Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao. 2017;39(5):727-731.
  • 18. Zebisch K, Voigt V, Wabitsch M, Brandsch M. Protocol for effective differentiation of 3T3-L1 cells to adipocytes. Anal Biochem. 2012;425(1):88-90.
  • 19. Sakoda H, Ogihara T, Anai M, Funaki M, Inukai K, Katagiri H, Fukushima Y, Onishi Y, Ono H, Fujishiro M, Kikuchi M, Oka Y, Asano T. Dexamethasone-induced insulin resistance in 3T3-L1 adipocytes is due to inhibition of glucose transport rather than insulin signal transduction. Diabetes. 2000;49(10):1700-1708.
  • 20. Mehra A, Macdonald I, Pillay TS. Variability in 3T3-L1 adipocyte differentiation depending on cell culture dish. Anal Biochem. 2007;362(2):281-283.

Obezite Araştırmaları İçin İn Vitro Adiposit Hücre Kültürü İle Etkili Model Oluşturma: Ön Çalışma

Yıl 2024, Cilt: 8 Sayı: 1, 59 - 64, 29.04.2024
https://doi.org/10.25048/tudod.1418459

Öz

Amaç: 3T3-L1 preadipositlerin farklılaşma etkinliği obezite, diyabet ve ilgili bozukluklarla ilişkili hücresel mekanizmalar üzerine yapılan
çalışmaları etkileyen önemli bir faktördür. 3T3-L1 hücrelerinin farklılaşması genellikle insülin, deksametazon (DEX) ve 3-izobütil-
1-metilksantin (IBMX) içeren bir adipojenik kokteyl ile indüklenmektedir. 3T3-L1 hücreleri çoğaltılırken dikkat edilmesi gereken
önemli noktalar içeren bir sürece sahip hassas bir hücre grubu olup ilerleyen pasajlarda farklılaşma yeteneğini kaybedebilmektedir. Bu
sorunu çözmek için, çalışmamızın amacı doğrultusunda, yaygın olarak kullanılan üç farklı adipojenik kokteylin farklılaşma verimliliği
karşılaştırılmıştır. Bununla birlikte, birtakım parametreler değiştirilerek 3T3-L1 hücrelerinin farklılaşma yetenekleri test edilmiştir.
Gereç ve Yöntemler: Çalışmamızda 3T3-L1 hücre kültürü, fibroblast hücrelerin olgun adiposit hücrelere farklılaştırılması, Oil Red O
boyama ile lipitlerin mikroskop altında gösterilmesi ve kantitatif analiz için boyanın spektrofotometrik ölçümü yöntemleri kullanılmıştır.
Bulgular: Deney sonuçları, 0,5 mM IBMX, 0,25 μM DEX ve 1 μg/mL insülin içeren adipogenik kokteylin 3T3-L1 hücre farklılaşması
için en etkili kokteyl olduğunu (p<0,0001) ve farklılaşmanın etkinliğinin adipojenik ajanların konsantrasyonları ile yakından ilişkili
olduğunu göstermiştir.
Sonuç: Çalışmamızda ATCC’nin 3T3-L1 hücreleri için vermiş olduğu protokolün alternatifi olarak in vitro preklinik obezite modeli için
kullanılabilecek önemli modifikasyonlar bildirilmiştir.

Destekleyen Kurum

Tübitak, Dokuz Eylül Üniversitesi

Proje Numarası

TÜBİTAK 222S104, TDK-2022-2810 DEU BAP

Kaynakça

  • 1. Torres-Carot V, Suárez-González A, Lobato-Foulques C. The energy balance hypothesis of obesity: do thelaws of thermodynamics explain excessive adiposity? Eur J Clin Nutr. 2022;76(10):1374-1379.
  • 2. Başkent H, Çin NNA, Bayraktaroğlu T, Barut F. Obezite Yönetiminde Adipoz Doku Kahverengileşmesi. Türkiye Diyabet ve Obezite Dergisi. 2023;7(1):81-91.
  • 3. Ghaben AL, Scherer PE. Adipogenesis and metabolic health. Nat Rev Mol Cell Biol. 2019;20(4):242-258.
  • 4. Meldrum DR, Morris MA, Gambone JC. Obesity pandemic: causes, consequences, and solutions-but do we have the will?. Fertil Steril. 2017;107(4):833-839.
  • 5. Derosa G, Maffioli P. Anti-obesity drugs: a review about their effects and their safety. Expert Opin Drug Saf. 2012;11(3):459- 471.
  • 6. Ahima RS, Lazar MA. Physiology. Thehealth risk of obesity— better metrics imperative. Science. 2013;341(6148):856-858.
  • 7. Bak EJ, Park HG, Kim JM, Kim JM, Yoo YJ, Cha JH. Inhibitory effect of evodiamine alone and in combination with rosiglitazone on in vitro adipocyte differentiation and in vivo obesity related to diabetes. Int J Obes (Lond). 2010;34(2):250-260.
  • 8. Khalilpourfarshbafi M, Gholami K, Murugan DD, Abdul Sattar MZ, Abdullah NA. Differentialeffects of dietaryflavonoids on adipogenesis. Eur J Nutr. 2019;58(1):5-25.
  • 9. Armani A, Mammi C, Marzolla V, Calanchini M, Antelmi A, Rosano GM, Fabbri A, Caprio M. Cellular models for understanding adipogenesis, adipose dysfunction, and obesity. J Cell Biochem. 2010;110(3):564-572.
  • 10. Zhao X, Hu H, Wang C, Bai L, Wang Y, Wang W, Wang J. A comparison of methods for effective differentiation of the frozen- thawed 3T3-L1 cells. Anal Biochem. 2019;568:57-64.
  • 11. Gregoire FM. Adipocyte differentiation: from fibroblast to endocrine cell. Exp Biol Med (Maywood). 2001;226(11):997- 1002.
  • 12. Legeza B, Balázs Z, Odermatt A. Fructose promotes the differentiation of 3T3-L1 adipocytes and accelerates lipid metabolism. FEBS Lett. 2014;588(3):490-496.
  • 13. Melo RC, D’Ávila H, Bozza PT, Weller PF. Imaging lipid bodies within leukocytes with different light microscopy techniques. Methods Mol Biol. 2011;689:149-161.
  • 14. Kraus NA, Ehebauer F, Zapp B, Rudolphi B, Kraus BJ, Kraus D. Quantitative assessment of adipocyte differentiation in cell culture. Adipocyte. 2016;5(4):351-358.
  • 15. Poulos SP, Dodson MV, Hausman GJ. Cell line models for differentiation: preadipocytes and adipocytes. Exp Biol Med (Maywood). 2010;235(10):1185-1193.
  • 16. Hua Y, Ke S, Wang Y, Irwin DM, Zhang S, Wang Z. Prolonged treatment with 3-isobutyl-1-methylxanthine improves the efficiency of differentiating 3T3-L1 cells into adipocytes. Anal Biochem. 2016;507:18-20.
  • 17. Liu X, Liu XN, Li TJ, Liu B. Research Progress of the Differentiation of 3T3-L1 Preadipocytes into Mature Adipocytes. Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao. 2017;39(5):727-731.
  • 18. Zebisch K, Voigt V, Wabitsch M, Brandsch M. Protocol for effective differentiation of 3T3-L1 cells to adipocytes. Anal Biochem. 2012;425(1):88-90.
  • 19. Sakoda H, Ogihara T, Anai M, Funaki M, Inukai K, Katagiri H, Fukushima Y, Onishi Y, Ono H, Fujishiro M, Kikuchi M, Oka Y, Asano T. Dexamethasone-induced insulin resistance in 3T3-L1 adipocytes is due to inhibition of glucose transport rather than insulin signal transduction. Diabetes. 2000;49(10):1700-1708.
  • 20. Mehra A, Macdonald I, Pillay TS. Variability in 3T3-L1 adipocyte differentiation depending on cell culture dish. Anal Biochem. 2007;362(2):281-283.
Toplam 20 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Genetik ve Kişiselleştirilmiş Beslenme Bilimi, Gıda ve Beslenme Dengesi, Hücre Fizyolojisi
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Ezgi Nur Çil 0000-0002-2960-9616

Yasemin Soysal 0000-0003-1580-0564

Proje Numarası TÜBİTAK 222S104, TDK-2022-2810 DEU BAP
Yayımlanma Tarihi 29 Nisan 2024
Gönderilme Tarihi 13 Ocak 2024
Kabul Tarihi 14 Nisan 2024
Yayımlandığı Sayı Yıl 2024 Cilt: 8 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA Çil, E. N., & Soysal, Y. (2024). Obezite Araştırmaları İçin İn Vitro Adiposit Hücre Kültürü İle Etkili Model Oluşturma: Ön Çalışma. Turkish Journal of Diabetes and Obesity, 8(1), 59-64. https://doi.org/10.25048/tudod.1418459
AMA Çil EN, Soysal Y. Obezite Araştırmaları İçin İn Vitro Adiposit Hücre Kültürü İle Etkili Model Oluşturma: Ön Çalışma. Turk J Diab Obes. Nisan 2024;8(1):59-64. doi:10.25048/tudod.1418459
Chicago Çil, Ezgi Nur, ve Yasemin Soysal. “Obezite Araştırmaları İçin İn Vitro Adiposit Hücre Kültürü İle Etkili Model Oluşturma: Ön Çalışma”. Turkish Journal of Diabetes and Obesity 8, sy. 1 (Nisan 2024): 59-64. https://doi.org/10.25048/tudod.1418459.
EndNote Çil EN, Soysal Y (01 Nisan 2024) Obezite Araştırmaları İçin İn Vitro Adiposit Hücre Kültürü İle Etkili Model Oluşturma: Ön Çalışma. Turkish Journal of Diabetes and Obesity 8 1 59–64.
IEEE E. N. Çil ve Y. Soysal, “Obezite Araştırmaları İçin İn Vitro Adiposit Hücre Kültürü İle Etkili Model Oluşturma: Ön Çalışma”, Turk J Diab Obes, c. 8, sy. 1, ss. 59–64, 2024, doi: 10.25048/tudod.1418459.
ISNAD Çil, Ezgi Nur - Soysal, Yasemin. “Obezite Araştırmaları İçin İn Vitro Adiposit Hücre Kültürü İle Etkili Model Oluşturma: Ön Çalışma”. Turkish Journal of Diabetes and Obesity 8/1 (Nisan 2024), 59-64. https://doi.org/10.25048/tudod.1418459.
JAMA Çil EN, Soysal Y. Obezite Araştırmaları İçin İn Vitro Adiposit Hücre Kültürü İle Etkili Model Oluşturma: Ön Çalışma. Turk J Diab Obes. 2024;8:59–64.
MLA Çil, Ezgi Nur ve Yasemin Soysal. “Obezite Araştırmaları İçin İn Vitro Adiposit Hücre Kültürü İle Etkili Model Oluşturma: Ön Çalışma”. Turkish Journal of Diabetes and Obesity, c. 8, sy. 1, 2024, ss. 59-64, doi:10.25048/tudod.1418459.
Vancouver Çil EN, Soysal Y. Obezite Araştırmaları İçin İn Vitro Adiposit Hücre Kültürü İle Etkili Model Oluşturma: Ön Çalışma. Turk J Diab Obes. 2024;8(1):59-64.

Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi Obezite ve Diyabet Uygulama ve Araştırma Merkezi’nin bilimsel yayım organıdır.

Web: https://obdm.beun.edu.tr/  Twitter: https://twitter.com/obezite_diyabet     Instagram: https://www.instagram.com/zbeuobezitediyabet/