Celulele BV2 – Cercetarea sistemului nervos central explicată prin prisma celulelor microgliale BV2

BV2 este o linie celulară microglială derivată din șoarece, utilizată pe scară largă în cercetarea neuroștiințifică. Această linie celulară imortalizată poate servi drept model in vitro pentru studierea bolilor neurodegenerative și a afecțiunilor și proceselor celulare asociate, de exemplu neuroinflamația. În plus, celulele BV2 sunt considerate un sistem model alternativ pentru microglia primară.

Originea și caracteristicile generale ale celulelor BV2

Această secțiune a articolului explică originea liniei celulare BV2 și caracteristicile generale care o disting de alte linii celulare microgliale. Aici veți studia: Ce sunt celulele BV2? De unde provin celulele BV2? Care este dimensiunea unei celule BV2?

• Linia celulară microglială BV2 a fost obținută din microglia nou-născuților C57/BL6. Linia celulară a fost imortalizată prin infectarea celulelor cu retrovirusul J2 care transportă oncogenul v-raf/v-myc [1].
• Celulele BV2 nestimulate au o morfologie hipertrofiată, asemănătoare cu cea a amebelor. Această morfologie indică o stare de activitate intensă și inflamatorie a celulelor BV2 în comparație cu microglia primară [2].
• Diametrul raportat pentru linia celulară BV-2 variază între 10 și 15 μm.

Linia celulară BV2 vs ECO 2

Ambele sunt linii celulare microgliale de șoarece, dar distincte una de cealaltă. Diferența majoră este că BV2 a fost imortalizată prin manipulare genetică, în timp ce ECO 2 a fost imortalizată spontan. Mai mult, ECO 2 prezintă aceleași caracteristici generale ca BV2, dar necesită suplimentare cu factorul de stimulare a coloniilor-1 (CSF-1) pentru cultivare.

Linia celulară BV2: Informații privind cultivarea

Înainte de manipularea și întreținerea unei culturi de linii celulare, informațiile privind cultivarea celulelor sunt esențiale. Această secțiune a articolului vă va ajuta să cunoașteți toate punctele cheie pentru cultivarea liniilor celulare BV2. În special, vom discuta despre următoarele: Care este timpul de dublare al liniei celulare BV2? Ce mediu se utilizează pentru cultivarea celulelor BV2? Linia celulară BV2 este aderentă sau în suspensie? Cum se decongelează celulele BV2?

Puncte cheie pentru cultivarea celulelor BV2

Timpul de dublare:

Celulele microgliale BV2 cresc foarte repede, cu un timp mediu de dublare a BV2 de 34,5 ore.

Aderentă sau în suspensie:

BV2 este o linie celulară aderentă.

Raport de divizare:

Această linie celulară microglială aderentă este subcultivată la un raport de divizare de 1:2 până la 1:4. Celulele sunt spălate cu PBS și incubate cu Accutase (soluție de disociere). După 10 minute, acestea sunt centrifugate și recoltate. Aceste celule sunt apoi adăugate în flacoane cu mediu de creștere proaspăt, conform raportului de divizare recomandat.

Mediu de creștere:

Mediul RPMI 1640 este utilizat pentru cultivarea liniei celulare BV2. BV2 RPMI este suplimentat cu 10% FBS, 2,0 mM glutamină stabilă, 2,0 g/L NaHCO3 pentru o creștere celulară ideală. Mediul este reînnoit de 2 până la 3 ori pe săptămână.

Condiții de creștere:

Culturile BV2 sunt menținute într-un incubator umidificat la 37 °C, cu o alimentare continuă cu 5% CO2.

Depozitare:

Flacoanele cu celule BV2 congelate sunt păstrate la o temperatură sub -150 °C, fie în faza de vapori a azotului lichid, fie într-un congelator electric.

Procesul de congelare și mediul:

Pentru liniile celulare BV2 se recomandă mediile de congelare CM-1 sau CM-ACF. Celulele sunt congelate folosind un proces de congelare lentă, care permite o scădere a temperaturii de numai 1 °C pe minut, pentru a menține viabilitatea celulară.

Procesul de decongelare:

Flaconul cu celule BV2 congelate este agitat rapid într-o baie de apă (37 °C) timp de 40 până la 60 de secunde, până când rămâne doar un mic bulgăre de gheață. Celulele decongelate sunt adăugate în medii de creștere proaspete și centrifugate pentru a elimina componentele mediului de congelare. Celulele recoltate sunt resuspendate din nou și turnate într-un flacon de cultură pentru creștere.

Nivel de biosecuritate:

Pentru cultivarea liniei celulare BV2 se recomandă nivelul de biosecuritate 1.

Avantajele și limitările celulelor BV2

La fel ca alte linii celulare, celulele BV2 prezintă, de asemenea, anumite avantaje și limitări. Unele dintre acestea sunt menționate aici.

Avantaje

Avantajele liniei celulare BV2 includ:

Caracteristici similare microgliei primare

Celulele BV2 posedă unele caracteristici similare microgliei primare și sunt utilizate ca model alternativ pentru studierea funcțiilor și răspunsurilor microgliale. Acestea exprimă F4/80, CD11b și Iba1, care sunt biomarkeri esențiali ai microgliei primare.

Imortalizare

Celulele BV2 sunt imortalizate, ceea ce le permite să crească continuu. Această caracteristică le face ideale pentru experimentele de cultură celulară pe termen lung.

Limitări

Limitările asociate cu celulele BV2 sunt:

Linie celulară de origine murină

Linia celulară BV2 este derivată din microglia de șoarece. Rezultatele cercetărilor care utilizează celule BV2 pot avea o aplicabilitate limitată la bolile și cercetările specifice omului.

Model in vitro

Celulele BV2 servesc ca model in vitro pentru studierea funcțiilor microgliale. Cu toate acestea, este important de menționat că acestea nu pot reproduce în totalitate caracteristicile și complexitatea celulelor microgliale din creier in vivo.

Aplicații ale liniei celulare BV2 în cercetare

Linia celulară BV2 oferă mai multe aplicații în cercetarea neuroștiințifică. În această secțiune sunt menționate câteva utilizări comune ale celulelor BV2 în cercetare.

Cercetarea bolilor neurodegenerative: Linia celulară microglială murină, BV2, este un instrument de cercetare valoros pentru studierea bolilor neurodegenerative, cum ar fi boala Parkinson, boala Alzheimer și scleroza multiplă. Cercetătorii au studiat neurotoxicitatea și patologia bolilor și au evaluat agenții terapeutici folosind liniile celulare BV2. De exemplu, un studiu realizat în 2020 a evaluat efectul antiinflamator și neuroprotector al unui hidroxistilben natural, Rhaponticina, prezent în planta Rheum rhaponticum, utilizând celule BV2 activate cu lipopolizaharide ca model pentru boala Parkinson. Compusul atenuează activarea BV2 mediată de lipopolizaharidă (LPS) prin inhibarea sintazei de oxid nitric și reducerea speciilor reactive de oxigen și a mediatorilor proinflamatori. Pe scurt, Rhaponticina exercită efecte antiinflamatorii și neuroprotectoare asupra modelului microglial indus de LPS (BV2) [3]. În mod similar, un studiu a investigat implicarea căilor de semnalizare în neuroinflamație. Cercetătorii au dezvoltat un model de inflamație prin activarea BV2 mediată de lipopolizaharide. Ei au descoperit că axa de semnalizare AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB este implicată în neuroinflamație. În plus, au evaluat și beta-naftoflavona (BNF), un flavonoid natural, pentru efectele sale antiinflamatorii și neuroprotectoare, utilizând acest model. Compusul a exercitat aceste efecte terapeutice prin inhibarea activării BV2 [4]. De asemenea, cercetarea a utilizat celule BV2 și a studiat efectul ameliorativ al medicamentului zonisamidă asupra disfuncției mitocondriale în celulele microgliale. Rezultatele acestui studiu susțin utilizarea clinică a zonisamidei pentru tratamentul bolii Parkinson [5].

5. Celulele BV2: Publicații de cercetare

În continuare sunt prezentate câteva studii de cercetare interesante și cele mai citate, care au ca subiect celulele BV2.

Lizații mitocondriali induc inflamație și modificări relevante pentru boala Alzheimer în celulele microgliale și neuronale

Această cercetare este publicată în Journal of Alzheimer's Disease (2015). Studiul a propus că molecula mtDNA DAMP (model molecular asociat cu deteriorarea) derivată din deteriorarea mitocondrială poate provoca modificări inflamatorii în celulele microgliale (BV2). Astfel, acestea pot contribui, de asemenea, la neuroinflamația bolii Alzheimer.

Efectul terapeutic al decoctului huanglian jiedu asupra bolii Alzheimer prin reglarea fagocitozei induse de aβ în celulele microgliale bv-2

Acest articol publicat în FARMACIA (2021) a utilizat celule BV2 și a determinat efectul terapeutic al decoctului Huanglian Jiedu (HLJDD) asupra bolii Alzheimer. Studiul a constatat că HLJDD promovează fagocitoza beta-amiloidă BV2 prin creșterea expresiei proteinei Trm2, așa cum a fost validat prin analiza Western blot BV2.

Alfa-sinucleina activează microglialele BV2 în funcție de starea sa de agregare

Acest articol de cercetare publicat în Biochemical and Biophysical Research Communications (2016) a propus că alfa-sinucleina, o proteină solubilă din sistemul nervos central adult, poate activa celulele BV2 în funcție de starea lor de agregare.

Exozomii celulelor BV-2 induși de alfa-sinucleină: mediator important al neurodegenerării în boala Parkinson

Această cercetare a fost publicată în Neuroscience Letters în 2013. Acest studiu afirmă că exozomii secretați de celulele microgliale BV2 activate de alfa-sinucleină pot fi mediatori esențiali ai neurodegenerării în boala Parkinson.

Idebenona ameliorează neuroinflamația și modulează polarizarea microglială în celulele BV2 stimulate cu LPS și la șoarecii cu boala Parkinson indusă de MPTP

Acest studiu a fost publicat în Frontiers Cellular Neuroscience (2019). Acesta a propus că idebenona, un antioxidant, modulează polarizarea microglială și reduce inflamația în celulele BV2 activate de lipopolizaharide și în modelul de șoareci cu boala Parkinson indusă de 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridină (MPTP).

Resurse pentru linia celulară BV2: protocoale, videoclipuri și altele

Resursele online disponibile pentru BV2 sunt limitate. Iată câteva dintre ele.

• Subcultivarea liniei celulare BV2: Acest link către un site web conține un protocol succint pentru subcultivarea liniilor celulare BV2.
• Decongelarea celulelor congelate: Acest videoclip vă ajută să învățați protocolul de bază pentru decongelarea și cultivarea celulelor congelate.

Protocolul de cultură celulară pentru celulele BV2 este menționat aici.

• Cultivarea celulelor BV2: Acest link către site-ul web conține protocolul de cultivare a celulelor BV2. În plus, oferă și compozițiile mediilor de cultură celulară și ale mediilor de congelare pentru linia celulară BV2.

Referințe

1. Wang, Y., Y. Peng și H. Yan, Comentariu: Modele de cultură celulară in vitro neuroinflamatorie și aplicațiile potențiale pentru tulburările neurologice. Front Pharmacol, 2021. 12: p. 792614.
2. Sarkar, S., et al., Caracterizarea și analiza comparativă a unui nou model de celule microgliale de șoarece pentru studierea mecanismelor neuroinflamatorii în timpul leziunilor neurotoxice. Neurotoxicology, 2018. 67: p. 129-140.
3. Zhao, F., et al., Efectul neuroprotector al raponticinei împotriva bolii Parkinson: concluzii din modelul in vitro BV-2 și modelul in vivo la șoareci indus de MPTP. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): p. e22631.
4. Gao, X., et al., Beta-naftoflavona inhibă inflamația indusă de LPS în celulele BV-2 prin axa de semnalizare AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB. Immunobiology, 2020. 225(4): p. 151965.
5. Tada, S., et al., Zonisamida ameliorează mitocondriopatia microglială în modelele de boală Parkinson. Brain Sciences, 2022. 12(2): p. 268.