BV2-celler – Forskning i centralnervesystemet forklaret ved hjælp af BV2-mikroglia-celler

BV2 er en mus-afledt mikrogliacellelinje, der er bredt anvendt i neurovidenskabelig forskning. Denne udødeliggjorte cellelinje kan fungere som en in vitro-model til at studere neurodegenerative sygdomme og tilknyttede celletilstande og -processer, f.eks. neuroinflammation. Desuden betragtes BV2-celler som et alternativt modelsystem for primære mikroglia.

Oprindelse og generelle egenskaber ved BV2-celler

Dette afsnit af artiklen forklarer BV2-cellelinjens oprindelse og de generelle egenskaber, der adskiller den fra andre mikrogliale cellelinjer. Her vil du lære: Hvad er BV2-celler? Hvor kommer BV2-celler fra? Hvor stor er en BV2-celle?

• BV2-mikrogliacellelinjen blev fremstillet ud fra mikroglia fra nyfødte C57/BL6-mus. Cellelinjen blev gjort udødelig ved at inficere cellerne med J2-retrovirus, der bærer v-raf/v-myc-onkogenet [1].
• Ustimulerede BV2-celler har en amøbelignende, hypertrofieret morfologi. Denne morfologi viser en stærkt aktiveret og inflammatorisk tilstand hos BV2-celler sammenlignet med primære mikroglia [2].
• Den rapporterede diameter for BV-2-cellelinjen ligger mellem 10 og 15 μm.

BV2 vs. ECO 2-cellelinje

Begge er musemikroglia-cellelinjer, men adskiller sig fra hinanden. Den største forskel er, at BV2 blev udødeliggjort ved genetisk manipulation, mens ECO 2 blev udødeliggjort spontant. Desuden har ECO 2 de samme generelle egenskaber som BV2, men kræver tilskud af kolonistimulerende faktor-1 (CSF-1) til dyrkning.

BV2-cellelinje: Oplysninger om dyrkning

Før man håndterer og vedligeholder en cellelinjekultur, er oplysninger om cellekultivering afgørende. Dette afsnit i artiklen vil hjælpe dig med at kende alle de vigtigste punkter for dyrkning af BV2-cellelinjer. Vi vil især tale om følgende: Hvad er BV2-fordoblingstiden? Hvilket medium bruges til dyrkning af BV2-celler? Er BV2-cellelinjen adhærent eller i suspension? Hvordan optøer man BV2-celler?

Vigtige punkter ved dyrkning af BV2-celler

Fordoblingstid:

BV2-mikrogliaceller vokser meget hurtigt med en gennemsnitlig BV2-fordoblingstid på 34,5 timer.

Adhærent eller i suspension:

BV2 er en adhærent cellelinje.

Opdelingsforhold:

Denne adhærente mikrogliale cellelinje subkultiveres ved et opdelingsforhold på 1:2 til 1:4. Cellerne vaskes med PBS og inkuberes med Accutase (dissociationsopløsning). Efter 10 minutter centrifugeres de og høstes. Disse celler overføres derefter til friske vækstmedieflasker i henhold til det anbefalede delingsforhold.

Vækstmedium:

RPMI 1640-medie anvendes til dyrkning af BV2-cellelinjen. BV2 RPMI tilsættes 10 % FBS, 2,0 mM stabilt glutamin og 2,0 g/l NaHCO3 for at opnå optimal cellevækst. Mediet udskiftes 2 til 3 gange om ugen.

Vækstbetingelser:

BV2-kulturer opbevares i en befugtet inkubator ved 37 °C med en kontinuerlig tilførsel af 5 % CO2.

Opbevaring:

Frosne BV2-cellehætteglas opbevares ved en temperatur under -150 °C enten i dampfasen af flydende nitrogen eller i en elektrisk fryser.

Fryseproces og medium:

CM-1- eller CM-ACF-frysemedier anbefales til BV2-cellelinjer. Cellerne fryses ved hjælp af en langsom fryseproces, der kun tillader et temperaturfald på 1 °C pr. minut for at opretholde cellernes levedygtighed.

Optøningsproces:

Det frosne BV2-cellehætteglas omrystes hurtigt i et vandbad (37 °C) i 40 til 60 sekunder, indtil der kun er en lille isklump tilbage. De optøede celler tilsættes frisk vækstmedium og centrifugeres for at fjerne komponenter fra frysemediet. De opsamlede celler resuspenderes igen og hældes i en dyrkningskolbe til vækst.

Biosikkerhedsniveau:

Biosikkerhedsniveau 1 anbefales til dyrkning af BV2-cellelinjer.

Fordele og begrænsninger ved BV2-celler

Ligesom andre cellelinjer er BV2-celler også forbundet med visse fordele og begrænsninger. Nogle af disse nævnes her.

Fordele

Fordelene ved BV2-cellelinjen omfatter:

Primære mikroglia-lignende egenskaber

BV2-celler besidder nogle primære mikroglia-lignende egenskaber og bruges som en alternativ model til at studere mikrogliafunktioner og -reaktioner. De udtrykker F4/80, CD11b og Iba1, som er essentielle biomarkører for primære mikroglia.

Immortalisering

BV2-celler er immortalisere, hvilket gør det muligt for dem at vokse kontinuerligt. Denne egenskab gør dem ideelle til langvarige cellekulturforsøg.

Begrænsninger

Begrænsningerne forbundet med BV2-celler er:

Cellelinje af mus

BV2-cellelinjen stammer fra mikroglia fra mus. Forskningsresultater baseret på BV2-celler kan have begrænset anvendelighed i forbindelse med sygdomme og forskning, der er specifikke for mennesker.

In vitro-model

BV2-celler fungerer som en in vitro-model til undersøgelse af mikrogliafunktioner. Det er dog vigtigt at bemærke, at de muligvis ikke fuldt ud replikerer egenskaberne og kompleksiteten af mikroglia-celler i hjernen in vivo.

Anvendelser af BV2-cellelinjen i forskning

BV2-cellelinjen har flere anvendelsesmuligheder inden for neurovidenskabelig forskning. Nogle almindelige forskningsanvendelser af BV2-celler nævnes i dette afsnit.

Forskning i neurodegenerative sygdomme: Den murine mikrogliale cellelinje, BV2, er et værdifuldt forskningsværktøj til at studere neurodegenerative sygdomme såsom Parkinsons sygdom, Alzheimers sygdom og multipel sklerose. Forskere har studeret neurotoksicitet og sygdomspatologi og evalueret terapeutiske midler ved hjælp af BV2-cellelinjer. For eksempel vurderede en undersøgelse gennemført i 2020 den antiinflammatoriske og neurobeskyttende virkning af et naturligt hydroxystilben, Rhaponticin, der findes i Rheum rhaponticum-planten, ved hjælp af lipopolysaccharid-aktiverede BV2-celler som model for Parkinsons sygdom. Forbindelsen dæmper lipopolysaccharid (LPS)-medieret BV2-aktivering ved at hæmme nitrogenoxid-syntase og reducere reaktive iltarter og proinflammatoriske mediatorer. Kort sagt udøver rhaponticin antiinflammatoriske og neurobeskyttende virkninger på den LPS-inducerede mikrogliale model (BV2) [3]. Tilsvarende undersøgte en undersøgelse signalvejenes involvering i neuroinflammation. Forskere udviklede en inflammationsmodel gennem lipopolysaccharid-medieret BV2-aktivering. De fandt, at AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB-signalaksen er involveret i neuroinflammation. Desuden evaluerede de også beta-naphthoflavon (BNF), et naturligt flavonoid, for dets antiinflammatoriske og neurobeskyttende virkninger ved hjælp af denne model. Forbindelsen udøvede disse terapeutiske effekter ved at hæmme BV2-aktivering [4]. Ligeledes anvendte forskningen BV2-celler og undersøgte den lindrende effekt af lægemidlet zonisamid på mitokondrie dysfunktion i mikrogliale celler. Resultaterne af denne undersøgelse understøtter den kliniske anvendelse af zonisamid til behandling af Parkinsons sygdom [5].

5. BV2-celler: Forskningspublikationer

Her følger nogle interessante og mest citerede forskningsstudier, der omhandler BV2-celler.

Mitokondrielle lysater inducerer betændelse og ændringer i mikrogliale og neuronale celler, der er relevante for Alzheimers sygdom

Denne forskning er offentliggjort i Journal of Alzheimer's Disease (2015). Undersøgelsen foreslog, at DAMP (damage-associated molecular pattern) mtDNA-molekyler, der stammer fra mitokondrieskader, kan forårsage inflammatoriske forandringer i mikrogliale celler (BV2). De kan således også bidrage til neuroinflammation ved Alzheimers sygdom.

Den terapeutiske virkning af huanglian jiedu-afkog på Alzheimers sygdom ved regulering af fagocytose induceret af aβ i bv-2-mikrogliaceller

Denne artikel, der blev offentliggjort i FARMACIA (2021), anvendte BV2-celler og fastslog den terapeutiske virkning af Huanglian Jiedu-afkog (HLJDD) på Alzheimers sygdom. Undersøgelsen fandt, at HLJDD fremmer BV2-amyloid-beta-fagocytose ved at øge Trm2-proteinekspressionen, hvilket blev valideret gennem BV2-western-blot-analyse.

Alfa-synuclein aktiverer BV2-mikroglia afhængigt af dets aggregeringstilstand

Denne forskningsartikel, der blev offentliggjort i Biochemical and Biophysical Research Communications (2016), foreslog, at alfa-synuclein, et opløseligt protein i det voksne centralnervesystem, kan aktivere BV2-celler afhængigt af deres aggregeringstilstand.

Exosomer fra BV-2-celler induceret af alfa-synuclein: vigtig mediator for neurodegeneration ved PD

Denne forskning blev offentliggjort i Neuroscience Letters i 2013. Denne undersøgelse fastslår, at exosomer udskilt fra alfa-synuclein-aktiverede BV2-mikroglia-celler kan være væsentlige mediatorer for neurodegeneration ved Parkinsons sygdom.

Idebenon lindrer neuroinflammation og modulerer mikroglial polarisering i LPS-stimulerede BV2-celler og MPTP-inducerede mus med Parkinsons sygdom

Denne undersøgelse blev offentliggjort i Frontiers Cellular Neuroscience (2019). Den foreslog, at idebenon, en antioxidant, modulerer mikroglial polarisering og reducerer inflammation i lipopolysaccharid-aktiverede BV2-celler og 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP)-induceret Parkinsons sygdom-musemodel.

Ressourcer til BV2-cellelinjen: Protokoller, videoer og mere

De online ressourcer, der er tilgængelige om BV2, er begrænsede. Her er nogle af dem.

• Subkultivering af BV2-cellelinjen: Dette webstedslink indeholder en kort protokol til subkultivering af BV2-cellelinjer.
• Optøning af frosne celler: Denne video hjælper dig med at lære den grundlæggende protokol for optøning og dyrkning af frosne celler.

Cellekulturprotokollen for BV2-celler er nævnt her.

• BV2-cellekultivering: Dette link indeholder protokollen for BV2-cellekultivering. Derudover indeholder det også sammensætningen af cellekulturmedier og frysemedier til BV2-cellelinjen.

Referencer

1. Wang, Y., Y. Peng og H. Yan, Kommentar: Neuroinflammatoriske in vitro-cellekulturmodeller og de potentielle anvendelser ved neurologiske lidelser. Front Pharmacol, 2021. 12: s. 792614.
2. Sarkar, S., et al., Karakterisering og sammenlignende analyse af en ny musemikroglialcellemodel til undersøgelse af neuroinflammatoriske mekanismer under neurotoksiske angreb. Neurotoxicology, 2018. 67: s. 129-140.
3. Zhao, F., et al., Neurobeskyttende virkning af rhaponticin mod Parkinsons sygdom: Indblik fra in vitro BV-2-model og in vivo MPTP-induceret musemodel. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): s. e22631.
4. Gao, X., et al., Beta-naphthoflavon hæmmer LPS-induceret inflammation i BV-2-celler via AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB-signalaksen. Immunobiology, 2020. 225(4): s. 151965.
5. Tada, S., et al., Zonisamid lindrer mikroglial mitokondriopati i modeller af Parkinsons sygdom. Brain Sciences, 2022. 12(2): s. 268.