BV2-celler – Forskning på sentralnervesystemet forklart ved hjelp av BV2-mikroglia-celler

BV2 er en mikrogliacellelinje avledet fra mus som er mye brukt i nevrovitenskapelig forskning. Denne immortalisert cellelinjen kan fungere som en in vitro-modell for å studere nevrodegenerative sykdommer og tilhørende celletilstander og prosesser, f.eks. nevroinflammasjon. Dessuten regnes BV2-celler som et alternativt modellsystem for primære mikroglia.

Opprinnelse og generelle egenskaper ved BV2-cellene

Denne delen av artikkelen forklarer opprinnelsen til BV2-cellelinjen og de generelle egenskapene som skiller den fra andre mikrogliale cellelinjer. Her vil du lære: Hva er BV2-celler? Hvor kommer BV2-celler fra? Hva er størrelsen på en BV2-celle?

• BV2-mikrogliacellelinjen ble hentet fra mikroglia hos nyfødte C57/BL6. Cellelinjen ble gjort udødelig ved å infisere cellene med J2-retrovirus som bærer v-raf/v-myc-onkogenet [1].
• Ustimulerte BV2-celler har en amøbelignende, hypertrofisk morfologi. Denne morfologien viser en svært aktivert og inflammatorisk tilstand hos BV2-celler sammenlignet med primære mikroglia [2].
• Den rapporterte diameteren for BV-2-cellelinjen varierer mellom 10 og 15 μm.

BV2 vs. ECO 2-cellelinje

Begge er mikroglia-cellelinjer fra mus, men skiller seg fra hverandre. Den største forskjellen er at BV2 ble immortalisert ved genetisk manipulering, mens ECO 2 ble spontant immortalisert. Videre har ECO 2 de samme generelle egenskapene som BV2, men krever tilskudd av kolonistimulerende faktor-1 (CSF-1) for dyrking.

BV2-cellelinje: Informasjon om dyrking

Før du håndterer og vedlikeholder en cellelinjekultur, er informasjon om cellekultivering avgjørende. Denne delen av artikkelen vil hjelpe deg med å forstå alle viktige punkter for dyrking av BV2-cellelinjer. Spesielt vil vi ta for oss følgende: Hva er doblingstiden for BV2? Hvilket medium brukes til å dyrke BV2-celler? Er BV2-cellelinjen vedheftende eller i suspensjon? Hvordan tiner man BV2-celler?

Viktige punkter for dyrking av BV2-celler

Fordoblingstid:

BV2-mikrogliaceller vokser svært raskt, med en gjennomsnittlig BV2-doblingstid på 34,5 timer.

Adhærent eller i suspensjon:

BV2 er en vedheftende cellelinje.

Delingsforhold:

Denne vedheftende mikrogliacellelinjen subkultiveres med et delingsforhold på 1:2 til 1:4. Cellene vaskes med PBS og inkuberes med Accutase (dissosiasjonsløsning). Etter 10 minutter sentrifugeres og høstes de. Disse cellene tilsettes deretter i flasker med ferskt vekstmedium i henhold til det anbefalte delingsforholdet.

Vekstmedium:

RPMI 1640-medium brukes til å dyrke BV2-cellelinjen. BV2 RPMI tilsettes 10 % FBS, 2,0 mM stabilt glutamin og 2,0 g/l NaHCO3 for optimal cellevekst. Mediet skiftes 2 til 3 ganger per uke.

Vekstbetingelser:

BV2-kulturer oppbevares i en fuktet inkubator ved 37 °C med kontinuerlig tilførsel av 5 % CO2.

Oppbevaring:

Frosne BV2-celleampuller oppbevares ved temperaturer under -150 °C, enten i dampfasen av flytende nitrogen eller i en elektrisk fryser.

Fryseprosess og medium:

CM-1- eller CM-ACF-frysemedier anbefales for BV2-cellelinjer. Cellene fryses ved hjelp av en langsom fryseprosess som tillater kun et temperaturfall på 1 °C per minutt for å opprettholde cellenes levedyktighet.

Tineprosess:

Frosne BV2-celleampuller ristes raskt i et vannbad (37 °C) i 40 til 60 sekunder til det kun gjenstår en liten isklump. Tinte celler tilsettes ferskt vekstmedium og sentrifugeres for å fjerne komponenter fra frysemediet. De oppsamlede cellene resuspenderes igjen og helles i en kulturflaske for vekst.

Biosikkerhetsnivå:

Biosikkerhetsnivå 1 anbefales for dyrking av BV2-cellelinjen.

Fordeler og begrensninger ved BV2-celler

I likhet med andre cellelinjer har også BV2-celler visse fordeler og begrensninger. Noen av disse er nevnt her.

Fordeler

Fordelene ved BV2-cellelinjen inkluderer:

Primære mikroglia-lignende egenskaper

BV2-celler har noen primære mikroglia-lignende egenskaper og brukes som en alternativ modell for å studere mikrogliafunksjoner og -responser. De uttrykker F4/80, CD11b og Iba1, som er essensielle biomarkører for primære mikroglia.

Immortalisering

BV2-celler er immortalisert, noe som gjør at de kan vokse kontinuerlig. Denne egenskapen gjør dem ideelle for langvarige cellekulturforsøk.

Begrensninger

Begrensningene knyttet til BV2-celler er:

Cellelinje av mus

BV2-cellelinjen stammer fra mikroglia fra mus. Forskningsresultater som bruker BV2-celler kan ha begrenset anvendelighet for menneskespesifikke sykdommer og forskning.

In vitro-modell

BV2-celler fungerer som en in vitro-modell for å studere mikrogliafunksjoner. Det er imidlertid viktig å merke seg at de kanskje ikke fullt ut gjenspeiler egenskapene og kompleksiteten til mikroglia-celler i hjernen in vivo.

Anvendelser av BV2-cellelinjen i forskning

BV2-cellelinjen har flere anvendelser innen nevrovitenskapelig forskning. Noen vanlige forskningsanvendelser av BV2-celler er nevnt i denne delen.

Forskning på nevrodegenerative sykdommer: Den murine mikroglia-cellelinjen BV2 er et verdifullt forskningsverktøy for å studere nevrodegenerative sykdommer som Parkinsons sykdom, Alzheimers sykdom og multippel sklerose. Forskere har studert nevrotoksisitet og sykdomspatologi og evaluert terapeutiske midler ved hjelp av BV2-cellelinjer. For eksempel vurderte en studie gjennomført i 2020 den antiinflammatoriske og nevrobeskyttende effekten av et naturlig hydroksystilben, Rhaponticin, som finnes i Rheum rhaponticum-planten, ved å bruke lipopolysakkaridaktiverte BV2-celler som modell for Parkinsons sykdom. Forbindelsen demper lipopolysakkarid (LPS)-mediert BV2-aktivering ved å hemme nitrogenoksidsyntase og redusere reaktive oksygenarter og proinflammatoriske mediatorer. Kort sagt utøver Rhaponticin antiinflammatoriske og nevrobeskyttende effekter på den LPS-induserte mikrogliale modellen (BV2) [3]. På samme måte undersøkte en studie involveringen av signalveier i nevroinflammasjon. Forskere utviklet en betennelsesmodell gjennom lipopolysakkarid-mediert BV2-aktivering. De fant at AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB-signalaksen er involvert i nevroinflammasjon. I tillegg evaluerte de også beta-naftaloflavon (BNF), et naturlig flavonoid, for dets antiinflammatoriske og nevrobeskyttende effekter ved å bruke denne modellen. Forbindelsen utøvde disse terapeutiske effektene ved å hemme BV2-aktivering [4]. På samme måte brukte forskningen BV2-celler og studerte den lindrende effekten av legemidlet zonisamid på mitokondriell dysfunksjon i mikroglia-celler. Funnene i denne studien støtter klinisk bruk av zonisamid for behandling av Parkinsons sykdom [5].

5. BV2-celler: Forskningspublikasjoner

Følgende er noen interessante og mest siterte forskningsstudier som omhandler BV2-celler.

Mitokondrielle lysater induserer betennelse og endringer i mikrogliale og nevronale celler som er relevante for Alzheimers sykdom

Denne forskningen er publisert i Journal of Alzheimer's Disease (2015). Studien foreslo at DAMP (damage-associated molecular pattern) mtDNA-molekyler som stammer fra mitokondriell skade, kan forårsake inflammatoriske forandringer i mikroglia-celler (BV2). Dermed kan de også bidra til nevroinflammasjon ved Alzheimers sykdom.

Den terapeutiske effekten av huanglian jiedu-avkok på Alzheimers sykdom ved å regulere fagocytose indusert av aβ i bv-2-mikrogliaceller

Denne artikkelen, publisert i FARMACIA (2021), brukte BV2-celler og fastslo den terapeutiske effekten av Huanglian Jiedu-avkok (HLJDD) på Alzheimers sykdom. Studien fant at HLJDD fremmer BV2-amyloid-beta-fagocytose ved å øke Trm2-proteinekspresjonen, som validert gjennom BV2-western blot-analyse.

Alfa-synuklein aktiverer BV2-mikroglia avhengig av aggregeringstilstanden

Denne forskningsartikkelen, publisert i Biochemical and Biophysical Research Communications (2016), foreslo at alfa-synuclein, et løselig protein i det voksne sentralnervesystemet, kan aktivere BV2-celler avhengig av deres aggregeringstilstand.

Eksosomer fra BV-2-celler indusert av alfa-synuklein: viktig mediator for nevrodegenerasjon ved PD

Denne forskningen ble publisert i Neuroscience Letters i 2013. Denne studien fastslår at eksosomer utskilt fra alfa-synuklein-aktiverte BV2-mikroglia-celler kan være essensielle mediatorer for nevrodegenerasjon ved Parkinsons sykdom.

Idebenon lindrer nevroinflammasjon og modulerer mikroglia-polarisering i LPS-stimulerte BV2-celler og hos mus med MPTP-indusert Parkinsons sykdom

Denne studien ble publisert i Frontiers Cellular Neuroscience (2019). Den foreslo at idebenon, en antioksidant, modulerer mikroglia-polarisering og reduserer betennelse i lipopolysakkarid-aktiverte BV2-celler og 1-metyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP)-indusert Parkinsons sykdom-musemodell.

Ressurser for BV2-cellelinjen: Protokoller, videoer og mer

De tilgjengelige nettressursene om BV2 er begrensede. Her er noen av dem.

• Subkultivering av BV2-cellelinjen: Denne nettstedlenken inneholder en kort protokoll for subkultivering av BV2-cellelinjer.
• Tining av frosne celler: Denne videoen hjelper deg med å lære den grunnleggende protokollen for tining og dyrking av frosne celler.

Protokollen for cellekultur for BV2-celler er nevnt her.

• BV2-cellekultivering: Denne lenken inneholder protokollen for BV2-cellekultivering. I tillegg gir den også sammensetningen av cellekulturmedier og frysemedier for BV2-cellelinjen.

Referanser

1. Wang, Y., Y. Peng og H. Yan, Kommentar: Neuroinflammatoriske in vitro-cellekulturmodeller og potensielle anvendelser for nevrologiske lidelser. Front Pharmacol, 2021. 12: s. 792614.
2. Sarkar, S., et al., Karakterisering og komparativ analyse av en ny mikroglial cellemodell fra mus for å studere nevroinflammatoriske mekanismer under nevrotoksiske skader. Neurotoxicology, 2018. 67: s. 129-140.
3. Zhao, F., et al., Nevrobeskyttende effekt av rhaponticin mot Parkinsons sykdom: Innsikt fra in vitro BV-2-modell og in vivo MPTP-indusert musemodell. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): s. e22631.
4. Gao, X., et al., Beta-naftaloflavon hemmer LPS-indusert betennelse 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 av Parkinsons sykdom. Brain Sciences, 2022. 12(2): s. 268.