BV2-solut - Keskushermoston tutkimus selitetty BV2-mikrogliasolujen avulla
BV2 on hiiren mikrogliasolulinja, jota käytetään laajasti neurotieteellisessä tutkimuksessa. Tämä kuolematon solulinja voi toimia in vitro -mallina neurodegeneratiivisten sairauksien ja niihin liittyvien soluolosuhteiden ja -prosessien, eli neuroinflammaation, tutkimiseen. Lisäksi BV2-soluja pidetään vaihtoehtoisena mallijärjestelmänä primaariselle mikroglialle.
Tässä artikkelissa käsitellään hiiren mikrogliasolulinjan, BV2:n, alkuperää, soluviljelytietoja ja tutkimussovelluksia. Erityisesti käymme läpi seuraavaa:
- BV2-solujen alkuperä ja yleiset ominaisuudet
- BV2-solulinja: Viljelyä koskevat tiedot
- BV2-solujen edut ja rajoitukset
- BV2-solulinjan sovellukset tutkimuksessa
- BV2-solut: Tutkimusjulkaisut
- BV2-solulinjan resurssit: BV2: protokollat, videot ja muuta
1. BV2-solujen alkuperä ja yleiset ominaisuudet
Tässä artikkelin osassa selitetään BV2-solulinjan alkuperä ja yleiset ominaisuudet, jotka erottavat sen muista mikrogliasolulinjoista. Tässä tutkitaan: Mitä BV2-solut ovat? Mistä BV2-solut ovat peräisin? Mikä on BV2-solun koko?
- BV2-mikrogliasolulinja saatiin vastasyntyneiden (vastasyntyneiden) C57/BL6-solujen mikroglioista Solulinja immortalisoitiin infektoimalla solut J2-retroviruksella, joka kantaa v-raf/v-myc-onkogeeniä [1].
- Stimuloimattomilla BV2-soluilla on ameebamainen, hypertrofinen morfologia. Tämä morfologia osoittaa BV2-solujen erittäin aktivoituneen ja tulehduksellisen tilan verrattuna primaarisiin mikroglioihin [2].
- BV-2-solulinjan läpimitta vaihtelee 10-15 μm:n välillä.
BV2 Vs ECO 2 -solulinja
Molemmat ovat hiiren mikrogliasolulinjoja, mutta ne eroavat toisistaan. Suurin ero on siinä, että BV2 on kuolematon geneettisen manipuloinnin avulla, kun taas ECO 2 on kuolematon spontaanisti. Lisäksi ECO 2:lla on samat yleiset ominaisuudet kuin BV2:lla, mutta sen viljely vaatii pesäkkeitä stimuloivan tekijä-1:n (CSF-1) lisäystä.
2.bV2-solulinja: Viljelyä koskevat tiedot
Ennen kuin solulinjan viljelyä käsitellään ja ylläpidetään, soluviljelyä koskevat tiedot ovat ratkaisevan tärkeitä. Tämä artikkeliosio auttaa sinua tuntemaan kaikki BV2-solulinjojen viljelyyn liittyvät keskeiset seikat. Puhumme erityisesti seuraavista asioista: Mikä on BV2:n kaksinkertaistumisaika? Mitä väliaineita käytetään BV2-solujen viljelyyn? Onko BV2-solulinja tarttuva vai suspensio? Miten BV2-soluja sulatetaan?
BV2-solujen viljelyä koskevat keskeiset seikat
|
Kaksinkertaistumisaika: |
BV2-mikrogliasolut kasvavat hyvin nopeasti, ja keskimääräinen BV2-kaksinkertaistumisaika on 34,5 tuntia. |
|
Adheesiossa tai suspensiossa: |
BV2 on tarttuva solulinja. |
|
Jakosuhde: |
Tämä tarttuva mikrogliasolulinja viljellään jakosuhteella 1:2-1:4. Solut pestään PBS:llä ja inkuboidaan Accutaasilla (dissosiaatioliuos). 10 minuutin kuluttua ne sentrifugoidaan ja kerätään. Tämän jälkeen solut lisätään tuoreisiin kasvualustapulloihin suositellun jakosuhteen mukaisesti. |
|
Kasvualusta: |
BV2-solulinjan viljelyyn käytetään RPMI 1640 -mediaa. BV2 RPMI:tä täydennetään 10 %:lla FBS:ää, 2,0 mM stabiililla glutamiinilla ja 2,0 g/l NaHCO3:lla solujen ihanteellisen kasvun varmistamiseksi. Väliaine uusitaan 2-3 kertaa viikossa. |
|
Kasvuolosuhteet: |
BV2-viljelmiä pidetään 37 °C:n kostutetussa inkubaattorissa, jossa on jatkuva 5 %:n hiilidioksidilisäys. |
|
Varastointi: |
Pakastetut BV2-solupullot säilytetään alle -150 °C:n lämpötilassa joko nestemäisen typen höyryfaasissa tai sähköisessä pakastimessa. |
|
Pakastusprosessi ja väliaine: |
BV2-solulinjoille suositellaan CM-1- tai CM-ACF-pakastusmediaa. Solut pakastetaan käyttämällä hidasta pakastusprosessia, jossa lämpötila laskee vain 1 °C minuutissa solujen elinkelpoisuuden säilyttämiseksi. |
|
Sulatusprosessi: |
Jäädytettyä BV2-solupulloa sekoitetaan nopeasti vesihauteessa (37 °C) 40-60 sekunnin ajan, kunnes pieni jäämöhkäle jää jäljelle. Sulatettuihin soluihin lisätään tuoretta kasvualustaa ja ne sentrifugoidaan pakastusmedian komponenttien poistamiseksi. Kerätyt solut suspendoidaan uudelleen ja kaadetaan kasvatuspulloon kasvattamista varten. |
|
Bioturvallisuustaso: |
BV2-solulinjan viljelyyn suositellaan bioturvallisuustasoa 1. |
3.bV2-solujen edut ja rajoitukset
Kuten muillakin solulinjoilla, myös BV2-soluilla on joitakin etuja ja rajoituksia. Jotkut niistä mainitaan tässä.
Edut
BV2-solulinjan etuja ovat muun muassa seuraavat:
|
Ensisijaiset mikroglian kaltaiset ominaisuudet |
BV2-soluilla on joitakin primaarisia mikroglian kaltaisia ominaisuuksia, ja niitä käytetään vaihtoehtoisena mallina mikroglian toimintojen ja vasteiden tutkimiseen. Ne ilmentävät F4/80:tä, CD11b:tä ja Iba1:tä, jotka ovat primaaristen mikroglioiden keskeisiä biomarkkereita. |
|
Immortalisaatio |
BV2-solut ovat kuolemattomia, mikä mahdollistaa niiden jatkuvan kasvun. Tämä ominaisuus tekee niistä ihanteellisia pitkäaikaisiin soluviljelykokeisiin. |
Rajoitukset
BV2-soluihin liittyvät rajoitukset ovat:
|
Hiiriperäinen solulinja |
BV2-solulinja on peräisin hiiren mikroglioista. BV2-soluja käyttävät tutkimustulokset voivat olla rajoitetusti sovellettavissa ihmiselle tyypillisiin sairauksiin ja tutkimuksiin. |
|
In vitro -malli |
BV2-solut toimivat in vitro -mallina mikroglian toimintojen tutkimisessa. On kuitenkin tärkeää huomata, että ne eivät välttämättä täysin vastaa aivojen mikrogliasolujen ominaisuuksia ja monimutkaisuutta in vivo. |
4.bV2-solulinjan sovellukset tutkimuksessa
BV2-solulinja tarjoaa useita sovelluksia neurotieteellisessä tutkimuksessa. Tässä jaksossa mainitaan joitakin BV2-solujen yleisiä tutkimuskäyttöjä.
Neurodegeneratiivisten sairauksien tutkimus: Hiiren mikrogliasolulinja BV2 on arvokas tutkimusväline neurodegeneratiivisten sairauksien, kuten Parkinsonin taudin, Alzheimerin taudin ja multippeliskleroosin, tutkimiseen. Tutkijat ovat tutkineet neurotoksisuutta ja tautipatologiaa sekä arvioineet terapeuttisia aineita BV2-solulinjojen avulla. Esimerkiksi vuonna 2020 tehdyssä tutkimuksessa arvioitiin Rheum rhaponticum -kasvin sisältämän luonnollisen hydroksistilbeenin, rhapontisiinin, tulehdusta ehkäisevää ja neuroprotektiivista vaikutusta käyttämällä lipopolysakkaridilla aktivoituja BV2-soluja Parkinsonin taudin mallina. Yhdiste heikentää lipopolysakkaridin (LPS) välittämää BV2-aktivaatiota estämällä typpioksidisyntaasia ja vähentämällä reaktiivisia happilajeja ja proinflammatorisia välittäjäaineita. Lyhyesti sanottuna rapontisiinilla on anti-inflammatorisia ja neuroprotektiivisia vaikutuksia LPS-indusoidussa mikrogliamallissa (BV2) [3]. Vastaavasti eräässä tutkimuksessa tutkittiin signaalireittien osuutta neuroinflammaatiossa. Tutkijat kehittivät tulehdusmallin lipopolysakkaridivälitteisen BV2-aktivoinnin kautta. He havaitsivat, että AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB-signalointiakseli osallistuu neuroinflammaatioon. Lisäksi he arvioivat myös beeta-naftoflavonia (BNF), luonnollista flavonoidia, sen anti-inflammatoristen ja neuroprotektiivisten vaikutusten osalta käyttämällä tätä mallia. Yhdiste käytti näitä terapeuttisia vaikutuksia estämällä BV2-aktivoitumista [4]. Samoin tutkimuksessa käytettiin BV2-soluja ja tutkittiin zonisamidilääkkeen parantavaa vaikutusta mitokondrioiden toimintahäiriöön mikrogliasoluissa. Tämän tutkimuksen tulokset tukevat zonisamidin kliinistä käyttöä Parkinsonin taudin hoidossa [5].
5.bV2-solut: BV2: Tutkimusjulkaisut
Seuraavassa on joitakin mielenkiintoisia ja eniten siteerattuja tutkimuksia, joissa esiintyy BV2-soluja.
Tämä tutkimus on julkaistu Journal of Alzheimer's Disease -lehdessä (2015). Tutkimuksessa ehdotettiin, että mitokondriovaurion aiheuttama DAMP (damage-associated molecular pattern) mtDNA-molekyyli voi aiheuttaa tulehduksellisia muutoksia mikrogliasoluissa (BV2). Näin ollen ne voivat myös vaikuttaa Alzheimerin taudin neuroinflammaatioon.
Tässä FARMACIA-lehdessä (2021) julkaistussa artikkelissa käytettiin BV2-soluja ja määritettiin Huanglian Jiedu Decoctionin (HLJDD) terapeuttinen vaikutus Alzheimerin tautiin. Tutkimuksessa havaittiin, että HLJDD edistää BV2-amyloidi-beeta-fagosytoosia lisäämällä Trm2-proteiinin ilmentymistä, mikä validoitiin BV2:n western blot -analyysillä.
Alfa-synukleiini aktivoi BV2-mikrogliaa sen aggregaatiotilasta riippuen
Tässä Biochemical and Biophysical Research Communications -lehdessä (2016) julkaistussa tutkimusartikkelissa ehdotettiin, että aikuisten keskushermostossa oleva liukoinen proteiini alfa-synukleiini voi aktivoida BV2-soluja sen aggregaatiotilasta riippuen.
Tämä tutkimus julkaistiin Neuroscience Letters -lehdessä vuonna 2013. Tutkimuksessa todetaan, että alfa-synukleiinin aktivoimien BV2-mikrogliasolujen erittämät eksosomit voivat olla olennaisia Parkinsonin taudin neurodegeneraation välittäjiä.
Tämä tutkimus julkaistiin Frontiers Cellular Neuroscience -lehdessä (2019). Siinä ehdotettiin, että antioksidantti idebenoni moduloi mikroglialista polarisaatiota ja vähentää tulehdusta lipopolysakkaridilla aktivoiduissa BV2-soluissa ja 1-metyyli-4-fenyyli-1,2,3,6-tetrahydropyridiinillä (MPTP) indusoidussa Parkinsonin taudin hiirimallissa.
6.bV2-solulinjan resurssit: BV2: protokollat, videot ja muut: protokollat, videot ja muut
BV2:sta on saatavilla vain rajoitetusti verkkolähteitä. Tässä on joitakin niistä.
- BV2-solulinjan subkultivointi: BV2-solulinjan subkultivointi: Tämä verkkosivulinkki sisältää lyhyen protokollan BV2-solulinjan subkultivointia varten.
- Pakastettujen solujen sulattaminen: Tämän videon avulla voit oppia perusprotokollan pakastettujen solujen sulattamisesta ja viljelystä.
BV2-solujen soluviljelyprotokolla mainitaan tässä.
- BV2-solujen viljely: Tämä linkki sisältää BV2-solujen viljelyprotokollan. Lisäksi se tarjoaa myös BV2-solulinjan soluviljelyaineita ja pakastusmedian koostumuksia.
Viitteet
- Wang, Y., Y. Peng ja H. Yan, kommentti: Neuroinflammatoriset in vitro -soluviljelymallit ja niiden mahdolliset sovellukset neurologisiin sairauksiin. Front Pharmacol, 2021. 12: p. 792614.
- Sarkar, S., et al., Uuden hiiren mikrogliasolumallin karakterisointi ja vertaileva analyysi neuroinflammatoristen mekanismien tutkimiseksi neurotoksisten loukkausten aikana. Neurotoxicology, 2018. 67: p. 129-140.
- Zhao, F., et al., Rhaponticinin neuroprotektiivinen vaikutus Parkinsonin tautia vastaan: Insights from in vitro BV-2 model and in vivo MPTP-indusoitu hiirimalli. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): s. e22631.
- Gao, X., et al., Beeta-naftoflavoni estää LPS:n aiheuttamaa tulehdusta BV-2-soluissa AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB-signalointiakselin kautta. Immunobiology, 2020. 225(4): p. 151965.
- Tada, S., et al., Zonisamide Ameliorates Microglial Mitochondriopathy in Parkinson's Disease Models. Brain Sciences, 2022. 12(2): p. 268.