Buňky BV2 – Výzkum centrálního nervového systému na příkladu mikrogliových buněk BV2

BV2 je buněčná linie mikroglií odvozená z myší, která se široce používá ve výzkumu neurověd. Tato imortalizovaná buněčná linie může sloužit jako in vitro model ke studiu neurodegenerativních onemocnění a souvisejících buněčných stavů a procesů, tj. neurozánětu. Kromě toho jsou buňky BV2 považovány za alternativní modelový systém pro primární mikroglie.

Původ a obecné charakteristiky buněk BV2

Tato část článku vysvětluje původ buněčné linie BV2 a obecné vlastnosti, které ji odlišují od jiných buněčných linií mikroglií. Zde se dozvíte: Co jsou buňky BV2? Odkud pocházejí buňky BV2? Jaká je velikost buňky BV2?

• Mikrogliová buněčná linie BV2 byla získána z mikroglií novorozenců (novorozenců) C57/BL6. Buněčná linie byla imortalizována infikováním buněk retrovirem J2 nesoucím onkogen v-raf/v-myc [1].
• Nestimulované buňky BV2 mají améboidní, hypertrofickou morfologii. Tato morfologie vykazuje vysoce aktivovaný a zánětlivý stav buněk BV2 ve srovnání s primárními mikrogliemi [2].
• Uváděný průměr buněk buněčné linie BV-2 se pohybuje v rozmezí 10 až 15 μm.

Buněčná linie BV2 vs. ECO 2

Obě jsou myšími mikrogliálními buněčnými liniemi, ale od sebe se liší. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že BV2 byla imortalizována genetickou manipulací, zatímco ECO 2 byla imortalizována spontánně. Navíc ECO 2 má stejné obecné charakteristiky jako BV2, ale pro svou kultivaci vyžaduje doplnění kolonie stimulujícího faktoru-1 (CSF-1).

Buněčná linie BV2: Informace o kultivaci

Před manipulací s buněčnou kulturou a její údržbou jsou informace o kultivaci buněk zásadní. Tato část článku vám pomůže seznámit se se všemi klíčovými body pro kultivaci buněčných linií BV2. Konkrétně se budeme zabývat následujícími tématy: Jaká je doba zdvojnásobení buněk BV2? Jaká média se používají k kultivaci buněk BV2? Jedná se o adhezivní nebo suspenzní buněčnou linii BV2? Jak rozmrazit buňky BV2?

Klíčové body pro kultivaci buněk BV2

Doba zdvojnásobení:

Mikrogliové buňky BV2 rostou velmi rychle, přičemž průměrná doba zdvojnásobení BV2 je 34,5 hodiny.

Adhezivní nebo suspenzní:

BV2 je adhezivní buněčná linie.

Poměr dělení:

Tato adhezivní mikrogliální buněčná linie se subkultivuje v poměru dělení 1:2 až 1:4. Buňky se promyjí PBS a inkubují s Accutase (disociačním roztokem). Po 10 minutách se odstředí a sklidí. Tyto buňky se poté přidají do lahví s čerstvým růstovým médiem podle doporučeného poměru dělení.

Růstové médium:

K kultivaci buněčné linie BV2 se používá médium RPMI 1640. BV2 RPMI je doplněno 10 % FBS, 2,0 mM stabilního glutaminu a 2,0 g/l NaHCO3 pro ideální růst buněk. Médium se obnovuje 2 až 3krát týdně.

Podmínky růstu:

Kultury BV2 se udržují ve zvlhčeném inkubátoru při teplotě 37 °C s nepřetržitým přívodem 5 % CO2.

Skladování:

Zmrazené lahvičky s buňkami BV2 se uchovávají při teplotě pod -150 °C buď v plynné fázi kapalného dusíku, nebo v elektrickém mrazáku.

Proces zmrazování a médium:

Pro buněčné linie BV2 se doporučují zmrazovací média CM-1 nebo CM-ACF. Buňky se zmrazují pomalým procesem, který umožňuje pokles teploty pouze o 1 °C za minutu, aby se zachovala životaschopnost buněk.

Proces rozmrazování:

Zmrazenou lahvičku s buňkami BV2 se rychle promíchává ve vodní lázni (37 °C) po dobu 40 až 60 sekund, dokud nezůstane pouze malá hrudka ledu. K rozmrazeným buňkám se přidá čerstvé růstové médium a centrifuguje se, aby se odstranily složky zmrazovacího média. Odebrané buňky se znovu resuspendují a přelijí do kultivační baňky pro růst.

Úroveň biologické bezpečnosti:

Pro kultivaci buněčné linie BV2 se doporučuje úroveň biologické bezpečnosti 1.

Výhody a omezení buněk BV2

Stejně jako jiné buněčné linie mají i buňky BV2 některé výhody a omezení. Některé z nich jsou zde uvedeny.

Výhody

Mezi výhody buněčné linie BV2 patří:

Primární vlastnosti podobné mikroglii

Buňky BV2 mají některé vlastnosti podobné primárním mikrogliím a používají se jako alternativní model ke studiu funkcí a reakcí mikroglií. Exprimují F4/80, CD11b a Iba1, což jsou základní biomarkery primárních mikroglií.

Imortalizace

Buňky BV2 jsou imortalizované, což jim umožňuje nepřetržitý růst. Díky této vlastnosti jsou ideální pro dlouhodobé experimenty s buněčnými kulturami.

Omezení

Omezení spojená s buňkami BV2 jsou:

Buněčná linie myšího původu

Buněčná linie BV2 pochází z myších mikroglií. Výsledky výzkumu využívajícího buňky BV2 mohou mít omezenou použitelnost pro nemoci a výzkum specifické pro člověka.

In vitro model

Buňky BV2 slouží jako in vitro model pro studium funkcí mikroglií. Je však důležité poznamenat, že nemusí plně replikovat vlastnosti a komplexnost mikrogliálních buněk v mozku in vivo.

Aplikace buněčné linie BV2 ve výzkumu

Buněčná linie BV2 nabízí několik aplikací ve výzkumu neurověd. V této části jsou uvedena některá běžná výzkumná využití buněk BV2.

Výzkum neurodegenerativních onemocnění: Myší mikrogliální buněčná linie BV2 je cenným výzkumným nástrojem pro studium neurodegenerativních onemocnění, jako je Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba a roztroušená skleróza. Vědci studovali neurotoxicitu a patologii onemocnění a hodnotili terapeutické látky pomocí buněčných linií BV2. Například studie provedená v roce 2020 hodnotila protizánětlivý a neuroprotektivní účinek přírodního hydroxystilbenu, rhaponticinu, přítomného v rostlině Rheum rhaponticum, s využitím lipopolysacharidem aktivovaných buněk BV2 jako modelu Parkinsonovy choroby. Tato sloučenina tlumí aktivaci BV2 zprostředkovanou lipopolysacharidem (LPS) tím, že inhibuje syntázu oxidu dusnatého a redukuje reaktivní formy kyslíku a prozánětlivé mediátory. Stručně řečeno, rhaponticin vykazuje protizánětlivé a neuroprotektivní účinky na model mikroglií indukovaný LPS (BV2) [3]. Podobně se jedna studie zabývala zapojením signálních drah do neurozánětu. Vědci vyvinuli model zánětu prostřednictvím aktivace BV2 zprostředkované lipopolysacharidem. Zjistili, že do neurozánětu je zapojena signální osa AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB. Kromě toho také pomocí tohoto modelu hodnotili beta-naftoflavon (BNF), přírodní flavonoid, z hlediska jeho protizánětlivých a neuroprotektivních účinků. Tato sloučenina vykazovala tyto terapeutické účinky prostřednictvím inhibice aktivace BV2 [4]. Podobně výzkum využil buňky BV2 a studoval zlepšující účinek léku zonisamidu na mitochondriální dysfunkci v mikrogliálních buňkách. Závěry této studie podporují klinické použití zonisamidu při léčbě Parkinsonovy choroby [5].

5. Buňky BV2: Vědecké publikace

Níže uvádíme několik zajímavých a nejčastěji citovaných výzkumných studií zabývajících se buňkami BV2.

Mitochondriální lyzáty vyvolávají zánět a změny související s Alzheimerovou chorobou v mikrogliálních a neuronálních buňkách

Tento výzkum byl publikován v časopise Journal of Alzheimer's Disease (2015). Studie navrhla, že molekula mtDNA DAMP (molekulární vzorec spojený s poškozením) pocházející z poškození mitochondrií může způsobit zánětlivé změny v mikrogliálních buňkách (BV2). Mohou tak také přispívat k neurozánětu u Alzheimerovy choroby.

Terapeutický účinek odvaru huanglian jiedu na Alzheimerovu chorobu prostřednictvím regulace fagocytózy indukované aβ v mikrogliálních buňkách bv-2

Tento článek publikovaný v časopise FARMACIA (2021) použil buňky BV2 a určil terapeutický účinek odvaru Huanglian Jiedu (HLJDD) na Alzheimerovu chorobu. Studie zjistila, že HLJDD podporuje fagocytózu amyloid-beta v BV2 zvýšením exprese proteinu Trm2, což bylo ověřeno analýzou western blot u BV2.

Alfa-synuklein aktivuje mikroglie BV2 v závislosti na svém agregačním stavu

Tento výzkumný článek publikovaný v časopise Biochemical and Biophysical Research Communications (2016) navrhl, že alfa-synuklein, rozpustný protein v centrálním nervovém systému dospělých, může aktivovat buňky BV2 v závislosti na jejich agregačním stavu.

Exosomy buněk BV-2 indukované alfa-synukleinem: důležitý mediátor neurodegenerace u PD

Tento výzkum byl publikován v časopise Neuroscience Letters v roce 2013. Tato studie uvádí, že exosomy vylučované mikrogliálními buňkami BV2 aktivovanými alfa-synukleinem mohou být zásadními mediátory neurodegenerace u Parkinsonovy choroby.

Idebenon zmírňuje neurozánět a moduluje polarizaci mikroglií v buňkách BV2 stimulovaných LPS a u myší s Parkinsonovou chorobou vyvolanou MPTP

Tato studie byla publikována v časopise Frontiers Cellular Neuroscience (2019). Navrhuje, že idebenon, antioxidant, moduluje polarizaci mikroglií a snižuje zánět v buňkách BV2 aktivovaných lipopolysacharidem a v myším modelu Parkinsonovy choroby indukované 1-methyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridinem (MPTP).

Zdroje pro buněčnou linii BV2: protokoly, videa a další

Online zdroje týkající se BV2 jsou omezené. Zde jsou některé z nich.

• Subkultivace buněčné linie BV2: Tento odkaz na webovou stránku obsahuje stručný protokol pro subkultivaci buněčných linií BV2.
• Rozmrazování zmrazených buněk: Toto video vám pomůže naučit se základní protokol pro rozmrazování a kultivaci zmrazených buněk.

Protokol pro kultivaci buněk BV2 je uveden zde.

• Kultivace buněk BV2: Tento odkaz na webovou stránku obsahuje protokol pro kultivaci buněk BV2. Kromě toho poskytuje také složení kultivačních médií a médií pro zmrazení pro buněčnou linii BV2.

Reference

1. Wang, Y., Y. Peng a H. Yan, Komentář: Neurozánětlivé modely buněčných kultur in vitro a jejich potenciální aplikace při neurologických poruchách. Front Pharmacol, 2021. 12: s. 792614.
2. Sarkar, S., et al., Charakterizace a srovnávací analýza nového modelu myších mikrogliálních buněk pro studium neurozánětlivých mechanismů během neurotoxických poškození. Neurotoxicology, 2018. 67: s. 129–140.
3. Zhao, F., et al., Neuroprotektivní účinek raponticinu proti Parkinsonově chorobě: poznatky z in vitro modelu BV-2 a in vivo modelu myší indukovaného MPTP. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): s. e22631.
4. Gao, X., et al., Beta-naftoflavon inhibuje LPS-indukovaný zánět v buňkách BV-2 prostřednictvím signální osy AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB. Immunobiology, 2020. 225(4): s. 151965.
5. Tada, S., et al., Zonisamid zmírňuje mikrogliální mitochondriopatii v modelech Parkinsonovy choroby. Brain Sciences, 2022. 12(2): s. 268.