BV2-celler – Forskning om centrala nervsystemet förklarad med hjälp av BV2-mikroglia-celler

BV2 är en mikrogliacellinje från mus som används i stor utsträckning inom neurovetenskaplig forskning. Denna odödliga cellinje kan fungera som en in vitro-modell för att studera neurodegenerativa sjukdomar och tillhörande cellförhållanden och processer, t.ex. neuroinflammation. Dessutom anses BV2-celler vara ett alternativt modellsystem för primära mikroglia.

BV2-cellernas ursprung och allmänna egenskaper

I detta avsnitt av artikeln förklaras BV2-cellinjens ursprung och de allmänna egenskaper som skiljer den från andra mikrogliacellinjer. Här kommer du att lära dig: Vad är BV2-celler? Varifrån kommer BV2-celler? Hur stor är en BV2-cell?

• Mikrogliacellinjen BV2 erhölls från mikroglia hos nyfödda C57/BL6. Cellinjen immortaliserades genom att infektera cellerna med J2-retrovirus som bär v-raf/v-myc-onkogenet [1].
• Ostimulerade BV2-celler har en amöbaliknande, hypertrofierad morfologi. Denna morfologi visar på ett högt aktiverat och inflammatoriskt tillstånd hos BV2-celler jämfört med primära mikroglia [2].
• Den rapporterade diametern för BV-2-cellinjen varierar mellan 10 och 15 μm.

BV2 jämfört med ECO 2-cellinjen

Båda är mikroglia-cellinjer från mus men skiljer sig från varandra. Den största skillnaden är att BV2 har odödliggjorts genom genetisk manipulation, medan ECO 2 har odödliggjorts spontant. Dessutom har ECO 2 samma allmänna egenskaper som BV2 men kräver tillskott av koloni-stimulerande faktor-1 (CSF-1) för sin odling.

BV2-cellinje: Information om odling

Innan man hanterar och underhåller en cellinjekultur är information om cellodling avgörande. Detta avsnitt hjälper dig att lära dig alla viktiga punkter för odling av BV2-cellinjer. Vi kommer särskilt att ta upp följande: Vad är fördubblingstiden för BV2? Vilka odlingsmedier används för att odla BV2-celler? Är BV2-cellinjen vidhäftande eller i suspension? Hur tinar man upp BV2-celler?

Viktiga punkter för odling av BV2-celler

Fördubblingstid:

BV2-mikrogliacellerna växer mycket snabbt, med en genomsnittlig fördubblingstid på 34,5 timmar.

Adhärenta eller i suspension:

BV2 är en vidhäftande cellinje.

Delningsförhållande:

Denna vidhäftande mikrogliacellinje subkultiveras med ett delningsförhållande på 1:2 till 1:4. Cellerna tvättas med PBS och inkuberas med Accutase (dissociationslösning). Efter 10 minuter centrifugeras och skördas de. Dessa celler tillsätts sedan i flaskor med färskt odlingsmedium enligt det rekommenderade delningsförhållandet.

Odlingsmedium:

RPMI 1640-medium används för att odla BV2-cellinjen. BV2 RPMI kompletteras med 10 % FBS, 2,0 mM stabilt glutamin och 2,0 g/l NaHCO3 för optimal celltillväxt. Mediet byts ut 2 till 3 gånger per vecka.

Odlingsförhållanden:

BV2-odlingar hålls i en fuktad inkubator vid 37 °C med kontinuerlig tillförsel av 5 % CO2.

Förvaring:

Frysta BV2-cellampuller förvaras vid en temperatur under -150 °C, antingen i ångfasen av flytande kväve eller i en elektrisk frys.

Frysningsprocess och medium:

CM-1- eller CM-ACF-frysmedier rekommenderas för BV2-cellinjer. Cellerna fryses med en långsam frysprocess som endast tillåter en temperatursänkning på 1 °C per minut för att bibehålla cellernas livskraft.

Upptining:

Frysta BV2-cellampuller skakas snabbt i ett vattenbad (37 °C) i 40 till 60 sekunder tills endast en liten isklump återstår. Upptinade celler tillsätts färskt odlingsmedium och centrifugeras för att eliminera komponenter från frysmediet. De uppsamlade cellerna resuspenderas igen och hälls i en odlingskolv för tillväxt.

Biosäkerhetsnivå:

Biosäkerhetsnivå 1 rekommenderas för odling av BV2-cellinjen.

Fördelar och begränsningar hos BV2-celler

Precis som andra cellinjer har även BV2-celler vissa fördelar och begränsningar. Några av dessa nämns här.

Fördelar

Fördelarna med BV2-cellinjen inkluderar:

Primära mikroglia-liknande egenskaper

BV2-celler har vissa primära mikroglia-liknande egenskaper och används som en alternativ modell för att studera mikrogliafunktioner och -reaktioner. De uttrycker F4/80, CD11b och Iba1, som är viktiga biomarkörer för primära mikroglia.

Immortaliserade

BV2-celler är odödliga, vilket gör att de kan växa kontinuerligt. Denna egenskap gör dem idealiska för långvariga cellodlingsexperiment.

Begränsningar

Begränsningarna förknippade med BV2-celler är:

Cellinje av musursprung

BV2-cellinjen härstammar från mikroglia från möss. Forskningsresultat som baseras på BV2-celler kan ha begränsad tillämplighet på sjukdomar och forskning som är specifika för människor.

In vitro-modell

BV2-celler fungerar som en in vitro-modell för att studera mikrogliafunktioner. Det är dock viktigt att notera att de kanske inte helt återspeglar egenskaperna och komplexiteten hos mikroglia i hjärnan in vivo.

Användningsområden för BV2-cellinjen inom forskning

BV2-cellinjen har flera tillämpningar inom neurovetenskaplig forskning. Några vanliga forskningsändamål för BV2-celler nämns i detta avsnitt.

Forskning om neurodegenerativa sjukdomar: Den murina mikroglia-cellinjen BV2 är ett värdefullt forskningsverktyg för att studera neurodegenerativa sjukdomar såsom Parkinsons sjukdom, Alzheimers sjukdom och multipel skleros. Forskare har studerat neurotoxicitet och sjukdomspatologi samt utvärderat terapeutiska medel med hjälp av BV2-cellinjer. I en studie som genomfördes 2020 utvärderades till exempel den antiinflammatoriska och neuroprotektiva effekten av ett naturligt hydroxystilben, rhaponticin, som finns i växten Rheum rhaponticum, med hjälp av lipopolysackaridaktiverade BV2-celler som modell för Parkinsons sjukdom. Föreningen dämpar lipopolysackarid (LPS)-medierad BV2-aktivering genom att hämma kväveoxidsyntas och minska reaktiva syreföreningar och proinflammatoriska mediatorer. Kort sagt utövar rhaponticin antiinflammatoriska och neuroprotektiva effekter på den LPS-inducerade mikroglialmodellen (BV2) [3]. På liknande sätt undersökte en studie signalvägarna vid neuroinflammation. Forskarna utvecklade en inflammationsmodell genom lipopolysackarid-medierad BV2-aktivering. De fann att signalaxeln AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB är involverad i neuroinflammation. Dessutom utvärderade de även beta-naftoflavon (BNF), en naturlig flavonoid, med avseende på dess antiinflammatoriska och neuroprotektiva effekter med hjälp av denna modell. Föreningen utövade dessa terapeutiska effekter genom att hämma BV2-aktivering [4]. På samma sätt använde forskningen BV2-celler och studerade den förbättrande effekten av läkemedlet zonisamid på mitokondriell dysfunktion i mikrogliaceller. Resultaten av denna studie stöder zonisamids kliniska användning för behandling av Parkinsons sjukdom [5].

5. BV2-celler: Forskningspublikationer

Nedan följer några intressanta och ofta citerade forskningsstudier som handlar om BV2-celler.

Mitokondriella lysat inducerar inflammation och förändringar i mikroglial- och nervceller som är relevanta för Alzheimers sjukdom

Denna forskning är publicerad i Journal of Alzheimer's Disease (2015). Studien föreslog att DAMP-molekyler (damage-associated molecular pattern) i mtDNA, som härrör från mitokondriell skada, kan orsaka inflammatoriska förändringar i mikroglia-celler (BV2). Därmed kan de också bidra till neuroinflammation vid Alzheimers sjukdom.

Den terapeutiska effekten av huanglian jiedu-dekokt på Alzheimers sjukdom genom reglering av fagocytos inducerad av aβ i bv-2-mikroglia-celler

Denna artikel, publicerad i FARMACIA (2021), använde BV2-celler och fastställde den terapeutiska effekten av Huanglian Jiedu-avkok (HLJDD) på Alzheimers sjukdom. Studien fann att HLJDD främjar fagocytos av amyloid-beta i BV2-celler genom att öka uttrycket av Trm2-proteinet, vilket validerades genom western blot-analys av BV2-celler.

Alfa-synuklein aktiverar BV2-mikroglia beroende på dess aggregeringstillstånd

Denna forskningsartikel, publicerad i Biochemical and Biophysical Research Communications (2016), föreslog att alfa-synuclein, ett lösligt protein i det vuxna centrala nervsystemet, kan aktivera BV2-celler beroende på deras aggregeringstillstånd.

Exosomer från BV-2-celler inducerade av alfa-synuclein: viktig mediator för neurodegeneration vid PD

Denna forskning publicerades i Neuroscience Letters 2013. Studien visar att exosomer som utsöndras från alfa-synukleinaktiverade BV2-mikroglia-celler kan vara viktiga mediatorer för neurodegeneration vid Parkinsons sjukdom.

Idebenon lindrar neuroinflammation och modulerar mikrogliapolarisering i LPS-stimulerade BV2-celler och MPTP-inducerade Parkinsons sjukdom-möss

Denna studie publicerades i Frontiers Cellular Neuroscience (2019). Den föreslog att idebenon, en antioxidant, modulerar mikrogliapolarisering och minskar inflammation i lipopolysackaridaktiverade BV2-celler och i en musmodell med MPTP-inducerad Parkinsons sjukdom.

Resurser för BV2-cellinjen: protokoll, videor och mer

De online-resurser som finns tillgängliga om BV2 är begränsade. Här är några av dem.

• Subkultivering av BV2-cellinjen: Denna webbplatslänk innehåller ett kort protokoll för subkultivering av BV2-cellinjer.
• Upptining av frysta celler: Denna video hjälper dig att lära dig det grundläggande protokollet för upptining och odling av frysta celler.

Cellodlingsprotokollet för BV2-celler nämns här.

• Odling av BV2-celler: Denna länk innehåller odlingsprotokollet för BV2-celler. Dessutom innehåller den information om sammansättningen av odlingsmedier och frysmedier för BV2-cellinjen.

Referenser

1. Wang, Y., Y. Peng och H. Yan, Kommentar: Neuroinflammatoriska in vitro-cellodlingsmodeller och potentiella tillämpningar för neurologiska sjukdomar. Front Pharmacol, 2021. 12: s. 792614.
2. Sarkar, S., et al., Karakterisering och jämförande analys av en ny musmodell för mikrogliaceller för att studera neuroinflammatoriska mekanismer vid neurotoxiska skador. Neurotoxicology, 2018. 67: s. 129-140.
3. Zhao, F., et al., Neuroprotektiv effekt av rhaponticin mot Parkinsons sjukdom: Insikter från in vitro-BV-2-modellen och in vivo-MPTP-inducerad musmodell. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): s. e22631.
4. Gao, X., et al., Beta-naftoflavon hämmar LPS-inducerad inflammation i BV-2-celler via AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB-signalaxeln. Immunobiology, 2020. 225(4): s. 151965.
5. Tada, S., et al., Zonisamid lindrar mikroglial mitokondriopati i modeller av Parkinsons sjukdom. Brain Sciences, 2022. 12(2): s. 268.