Клетки BV2 – изследвания на централната нервна система, обяснени чрез микроглиалните клетки BV2

BV2 е клетъчна линия от микроглиални клетки, получена от мишки, широко използвана в неврологичните изследвания. Тази безсмъртна клетъчна линия може да служи като in vitro модел за изучаване на невродегенеративни заболявания и свързаните с тях състояния и процеси, т.е. невровъзпаление. Освен това, BV2 клетките се считат за алтернативна моделна система за първични микроглиални клетки.

Произход и общи характеристики на BV2 клетките

В тази част от статията се обяснява произходът на клетъчната линия BV2 и общите характеристики, които я отличават от другите микроглиални клетъчни линии. Тук ще научите: Какви са клетките BV2? Откъде произхождат клетките BV2? Какъв е размерът на клетката BV2?

• Микроглиалната клетъчна линия BV2 е получена от микроглиите на новородени (новородени) C57/BL6. Клетъчната линия е иммортализирана чрез инфектиране на клетките с ретровирус J2, носещ онкогена v-raf/v-myc [1].
• Нестимулираните BV2 клетки притежават амебоподобна, хипертрофирана морфология. Тази морфология показва силно активирано и възпалително състояние на BV2 клетките в сравнение с първичните микроглиални клетки [2].
• Диаметърът, отчетен за клетъчната линия BV-2, варира между 10 и 15 μm.

Клетъчна линия BV2 срещу ECO 2

И двете са микроглиални клетъчни линии от мишки, но се различават една от друга. Основната разлика е, че BV2 е иммортализирана чрез генетична манипулация, докато ECO 2 е иммортализирана спонтанно. Освен това, ECO 2 притежава същите общи характеристики като BV2, но изисква добавка на колониестимулиращ фактор-1 (CSF-1) за култивирането си.

Клетъчна линия BV2: Информация за култивиране

Преди да започнете работа с клетъчна линия и да поддържате нейната култура, е изключително важно да разполагате с информация за култивирането на клетки. Тази част от статията ще ви помогне да се запознаете с всички ключови моменти при култивирането на клетъчни линии BV2. По-конкретно ще обсъдим следното: Какво е времето за удвояване на BV2? Кои среди се използват за култивиране на BV2 клетки? Клетъчната линия BV2 е адхезивна или суспензионна? Как се размразяват BV2 клетките?

Ключови моменти при култивирането на BV2 клетки

Време за удвояване:

Микроглиалните клетки BV2 растат много бързо, като средното време за удвояване на BV2 е 34,5 часа.

Адхезивна или суспензионна:

BV2 е адхезивна клетъчна линия.

Съотношение на разделяне:

Тази адхезивна микроглиална клетъчна линия се субкултивира при съотношение на разделяне от 1:2 до 1:4. Клетките се промиват с PBS и се инкубират с Accutase (разделителен разтвор). След 10 минути се центрофугират и се събират. След това тези клетки се добавят в колби с прясна среда за растеж според препоръчаното съотношение на разделяне.

Среда за растеж:

За култивиране на клетъчната линия BV2 се използва среда RPMI 1640. BV2 RPMI се допълва с 10% FBS, 2,0 mM стабилен глутамин, 2,0 g/L NaHCO3 за идеален клетъчен растеж. Средата се подменя 2 до 3 пъти седмично.

Условия за растеж:

Културите BV2 се поддържат в овлажнен инкубатор при 37 °C с непрекъснато подаване на 5% CO2.

Съхранение:

Замразените епруветки с BV2 клетки се съхраняват при температура под -150 °C или във фазата на пари на течен азот, или в електрически фризер.

Процес на замразяване и среда:

За клетъчните линии BV2 се препоръчват замразяващи среди CM-1 или CM-ACF. Клетките се замразяват чрез процес на бавно замразяване, който позволява спад на температурата само с 1 °C на минута, за да се запази жизнеспособността на клетките.

Процес на размразяване:

Флаконът със замразени BV2 клетки се разклаща бързо във водна баня (37 °C) в продължение на 40 до 60 секунди, докато остане малък леден буцик. Към размразените клетки се добавя свежа среда за растеж и се центрофугират, за да се отстранят компонентите на средата за замразяване. Събраните клетки се ресуспендират отново и се изсипват в културална колба за отглеждане.

Ниво на биологична безопасност:

За култивиране на клетъчната линия BV2 се препоръчва ниво на биологична безопасност 1.

Предимства и ограничения на клетките BV2

Подобно на другите клетъчни линии, клетките BV2 също имат някои предимства и ограничения. Някои от тях са посочени тук.

Предимства

Предимствата на клетъчната линия BV2 включват:

Характеристики, подобни на тези на първичните микроглиални клетки

BV2 клетките притежават някои характеристики, подобни на тези на първичните микроглиални клетки, и се използват като алтернативен модел за изучаване на функциите и реакциите на микроглиалните клетки. Те експресират F4/80, CD11b и Iba1, които са основни биомаркери на първичните микроглиални клетки.

Имунизация

Клетките BV2 са иммортализирани, което им позволява да растат непрекъснато. Тази характеристика ги прави идеални за дългосрочни експерименти с клетъчни култури.

Ограничения

Ограниченията, свързани с BV2 клетките, са:

Клетъчна линия от миши произход

Клетъчната линия BV2 е получена от микроглии на мишки. Резултатите от изследвания, използващи BV2 клетки, могат да имат ограничена приложимост към специфични за човека заболявания и изследвания.

In vitro модел

Клетките BV2 служат като in vitro модел за изучаване на функциите на микроглията. Важно е обаче да се отбележи, че те може да не възпроизвеждат напълно характеристиките и сложността на микроглиалните клетки в мозъка in vivo.

Приложения на клетъчната линия BV2 в научните изследвания

Клетъчната линия BV2 предлага няколко приложения в неврологичните изследвания. В тази секция са споменати някои често срещани приложения на клетките BV2 в научните изследвания.

Изследвания на невродегенеративни заболявания: Мишият микроглиален клетъчен линия BV2 е ценен изследователски инструмент за изучаване на невродегенеративни заболявания като болестта на Паркинсон, болестта на Алцхаймер и множествена склероза. Изследователите са проучвали невротоксичността и патологията на заболяванията и са оценявали терапевтични средства, използвайки клетъчни линии BV2. Например, в проучване, проведено през 2020 г., е оценен противовъзпалителният и невропротективният ефект на естествения хидроксистилбен рапонтицин, присъстващ в растението Rheum rhaponticum, като за модел на болестта на Паркинсон са използвани BV2 клетки, активирани с липополизахариди. Съединението отслабва медиираната от липополизахариди (LPS) активация на BV2 чрез инхибиране на азотния оксид синтеза и намаляване на реактивните кислородни видове и провъзпалителните медиатори. Накратко, рапонтицинът оказва противовъзпалителни и невропротективни ефекти върху LPS-индуцирания микроглиален модел (BV2) [3]. По подобен начин едно проучване изследва участието на сигналните пътища в невровъзпалението. Изследователите разработиха модел на възпаление чрез активиране на BV2, медиирано от липополизахариди. Те установиха, че сигналната ос AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB е свързана с невровъзпалението. Освен това, те оцениха и бета-нафтофлавона (BNF), естествен флавоноид, за неговите противовъзпалителни и невропротективни ефекти, като използваха този модел. Съединението прояви тези терапевтични ефекти чрез инхибиране на активацията на BV2 [4]. По същия начин в изследването бяха използвани BV2 клетки и беше проучен подобрителният ефект на лекарството зонисамид върху митохондриалната дисфункция в микроглиалните клетки. Резултатите от това проучване подкрепят клиничното приложение на зонисамид за лечение на болестта на Паркинсон [5].

5. BV2 клетки: Научни публикации

По-долу са представени някои интересни и най-цитирани научни изследвания, в които се разглеждат BV2 клетките.

Митохондриалните лизати предизвикват възпаление и промени, свързани с болестта на Алцхаймер, в микроглиалните и невронните клетки

Това изследване е публикувано в списанието Journal of Alzheimer's Disease (2015). Проучването предлага, че молекулата mtDNA на DAMP (молекулен модел, свързан с увреждане), произтичаща от митохондриално увреждане, може да причини възпалителни промени в микроглиалните клетки (BV2). По този начин те могат да допринесат и за невровъзпалението при болестта на Алцхаймер.

Терапевтичният ефект на отварата от хуанлиан джиеду върху болестта на Алцхаймер чрез регулиране на фагоцитозата, предизвикана от аβ в микроглиалните клетки bv-2

Тази статия, публикувана в FARMACIA (2021), използва BV2 клетки и определя терапевтичния ефект на отварата от Huanglian Jiedu (HLJDD) върху болестта на Алцхаймер. Проучването установи, че HLJDD стимулира фагоцитозата на амилоид-бета в BV2 чрез повишаване на експресията на протеина Trm2, както е потвърдено чрез Western blot анализ на BV2.

Алфа-синуклеинът активира микроглиалните клетки BV2 в зависимост от състоянието на агрегация

Тази научна статия, публикувана в Biochemical and Biophysical Research Communications (2016), предлага, че алфа-синуклеинът, разтворим протеин в централната нервна система на възрастни, може да активира BV2 клетки в зависимост от състоянието на тяхната агрегация.

Екзозоми на BV-2 клетки, индуцирани от алфа-синуклеин: важен медиатор на невродегенерацията при ПД

Това изследване беше публикувано в Neuroscience Letters през 2013 г. То посочва, че екзозомите, секретирани от микроглиални клетки BV2, активирани от алфа-синуклеин, могат да бъдат основни медиатори на невродегенерацията при болестта на Паркинсон.

Идебенон облекчава невровъзпалението и модулира поляризацията на микроглиалните клетки в LPS-стимулирани BV2 клетки и мишки с болестта на Паркинсон, предизвикана от MPTP

Това проучване беше публикувано в списанието „Frontiers Cellular Neuroscience“ (2019 г.). В него се предлага, че идебенонът, антиоксидант, модулира поляризацията на микроглиалните клетки и намалява възпалението в активирани с липополизахариди BV2 клетки и в миши модел на болестта на Паркинсон, индуцирана с 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрахидропиридин (MPTP).

Ресурси за клетъчната линия BV2: протоколи, видеоклипове и др.

Онлайн ресурсите, налични за BV2, са ограничени. Ето някои от тях.

• Субкултивиране на клетъчна линия BV2: Този линк към уебсайт съдържа кратък протокол за субкултивиране на клетъчни линии BV2.
• Размразяване на замразени клетки: Това видео ви помага да научите основния протокол за размразяване и култивиране на замразени клетки.

Протоколът за клетъчна култура за клетки BV2 е споменат тук.

• Култивиране на BV2 клетки: Този линк към уебсайт съдържа протокола за култивиране на BV2 клетки. Освен това, той предоставя и състава на средите за култивиране и замразяване за клетъчната линия BV2.

Източници

1. Wang, Y., Y. Peng и H. Yan, Коментар: Модели за невровъзпалителна клетъчна култура in vitro и потенциалните приложения при неврологични разстройства. Front Pharmacol, 2021. 12: стр. 792614.
2. Sarkar, S., et al., Характеристика и сравнителен анализ на нов модел на микроглиални клетки от мишки за изучаване на невровъзпалителни механизми по време на невротоксични увреждания. Neurotoxicology, 2018. 67: стр. 129-140.
3. Zhao, F., et al., Невропротективен ефект на рапонтицин срещу болестта на Паркинсон: Изводи от in vitro BV-2 модел и in vivo MPTP-индуциран миши модел. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): стр. e22631.
4. Gao, X., et al., Бета-нафтофлавон инхибира LPS-индуцираното възпаление в BV-2 клетки чрез AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB сигналната ос. Имунобиология, 2020. 225(4): стр. 151965.
5. Tada, S., et al., Зонисамид облекчава микроглиалната митохондриопатия в модели на болестта на Паркинсон. Brain Sciences, 2022. 12(2): стр. 268.