Bunky BV2 – Výskum centrálneho nervového systému vysvetlený na príklade mikrogliových buniek BV2

BV2 je bunková línia mikroglií pochádzajúca z myší, ktorá sa široko používa vo výskume neurovied. Táto imortalizovaná bunková línia môže slúžiť ako in vitro model na štúdium neurodegeneratívnych ochorení a súvisiacich bunkových stavov a procesov, napr. neurozápalu. Okrem toho sa bunky BV2 považujú za alternatívny modelový systém pre primárne mikroglie.

Pôvod a všeobecné charakteristiky buniek BV2

Táto časť článku vysvetľuje pôvod buniek BV2 a všeobecné charakteristiky, ktoré ich odlišujú od iných mikrogliálnych bunkových línií. Tu sa dozviete: Čo sú bunky BV2? Odkiaľ pochádzajú bunky BV2? Aká je veľkosť bunky BV2?

• Mikrogliálna bunková línia BV2 bola získaná z mikroglií novorodencov (novorodencov) C57/BL6. Bunková línia bola imortalizovaná infikovaním buniek retrovírusom J2 nesúcim onkogén v-raf/v-myc [1].
• Nestimulované bunky BV2 majú améboidnú, hypertrofovanú morfológiu. Táto morfológia svedčí o vysoko aktivovanom a zápalovom stave buniek BV2 v porovnaní s primárnymi mikrogliami [2].
• Priemer buniek línie BV-2 sa pohybuje v rozmedzí 10 až 15 μm.

BV2 vs. bunková línia ECO 2

Obe sú myšie mikrogliové bunkové línie, ale od seba sa líšia. Hlavný rozdiel spočíva v tom, že BV2 bola imortalizovaná genetickou manipuláciou, zatiaľ čo ECO 2 bola imortalizovaná spontánne. Navyše, ECO 2 má rovnaké všeobecné charakteristiky ako BV2, ale pre jej kultiváciu vyžaduje doplnenie kolóniestimulujúceho faktora-1 (CSF-1).

Bunková línia BV2: Informácie o kultivácii

Pred manipuláciou s kultúrou buniek a jej udržiavaním sú informácie o kultivácii buniek kľúčové. Táto časť článku vám pomôže zoznámiť sa so všetkými kľúčovými bodmi kultivácie bunkových línií BV2. Konkrétne sa budeme venovať nasledujúcim témam: Aká je doba zdvojnásobenia buniek BV2? Aké médiá sa používajú na kultiváciu buniek BV2? Je bunková línia BV2 adhezívna alebo suspenzná? Ako rozmraziť bunky BV2?

Kľúčové body kultivácie buniek BV2

Doba zdvojnásobenia:

Mikrogliové bunky BV2 rastú veľmi rýchlo, pričom priemerná doba zdvojnásobenia BV2 je 34,5 hodiny.

Adherentné alebo suspenzné:

BV2 je adhezívna bunková línia.

Pomer delenia:

Táto adhezívna mikrogliálna bunková línia sa subkultivuje v pomere delenia 1:2 až 1:4. Bunky sa premyjú PBS a inkubujú s Accutase (disociačným roztokom). Po 10 minútach sa odstreďujú a zberajú. Tieto bunky sa potom pridávajú do fliaš s čerstvým rastovým médiom podľa odporúčaného pomeru delenia.

Rastové médium:

Na kultiváciu buniek línie BV2 sa používa médium RPMI 1640. BV2 RPMI je doplnené 10 % FBS, 2,0 mM stabilným glutamínom a 2,0 g/l NaHCO3 pre ideálny rast buniek. Médium sa obnovuje 2 až 3 krát týždenne.

Podmienky rastu:

Kultúry BV2 sa udržiavajú v zvlhčenom inkubátore pri teplote 37 °C s nepretržitým prívodom 5 % CO2.

Skladovanie:

Zmrazené fľaštičky s bunkami BV2 sa uchovávajú pri teplote pod -150 °C buď v parnej fáze tekutého dusíka, alebo v elektrickom mrazničke.

Proces zmrazovania a médium:

Pre bunkové línie BV2 sa odporúčajú mraziace médiá CM-1 alebo CM-ACF. Bunky sa zmrazujú pomalým procesom, ktorý umožňuje pokles teploty iba o 1 °C za minútu, aby sa zachovala životaschopnosť buniek.

Proces rozmrazovania:

Fľaštičku so zmrazenými bunkami BV2 rýchlo premiešavame vo vodnom kúpeli (37 °C) po dobu 40 až 60 sekúnd, kým nezostane len malá hrudka ľadu. Rozmrazené bunky pridáme do čerstvého rastového média a odstreďujeme, aby sme odstránili zložky mraziaceho média. Získané bunky sa opäť resuspendujú a naliajú do kultivačnej fľaše na rast.

Úroveň biologickej bezpečnosti:

Pre kultiváciu buniek línie BV2 sa odporúča úroveň biologickej bezpečnosti 1.

Výhody a obmedzenia buniek BV2

Rovnako ako iné bunkové línie, aj bunky BV2 majú určité výhody a obmedzenia. Niektoré z nich sú uvedené nižšie.

Výhody

Medzi výhody buniek BV2 patria:

Primárne vlastnosti podobné mikroglii

Bunky BV2 majú niektoré primárne vlastnosti podobné mikrogliám a používajú sa ako alternatívny model na štúdium funkcií a reakcií mikroglií. Exprimujú F4/80, CD11b a Iba1, ktoré sú základnými biomarkermi primárnych mikroglií.

Imortalizácia

Bunky BV2 sú imortalizované, čo im umožňuje nepretržitý rast. Vďaka tejto vlastnosti sú ideálne pre dlhodobé experimenty s bunkovými kultúrami.

Obmedzenia

Obmedzenia spojené s bunkami BV2 sú:

Bunka myšieho pôvodu

Bunka BV2 pochádza z mikroglie myši. Výsledky výskumu s použitím buniek BV2 môžu mať obmedzenú použiteľnosť pre choroby a výskum špecifické pre človeka.

In vitro model

Bunky BV2 slúžia ako in vitro model na štúdium funkcií mikroglií. Je však dôležité poznamenať, že nemusia úplne replikovať charakteristiky a komplexnosť mikrogliálnych buniek v mozgu in vivo.

Aplikácie buneckej línie BV2 vo výskume

Bunka BV2 ponúka niekoľko aplikácií vo výskume neurovied. V tejto časti sú uvedené niektoré bežné výskumné využitia buniek BV2.

Výskum neurodegeneratívnych ochorení: Myšia mikrogliálna bunková línia BV2 je cenným výskumným nástrojom na štúdium neurodegeneratívnych ochorení, ako je Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba a roztrúsená skleróza. Výskumníci študovali neurotoxicitu a patológiu ochorení a hodnotili terapeutické látky pomocou bunkových línií BV2. Napríklad v štúdii vykonanej v roku 2020 sa hodnotil protizápalový a neuroprotektívny účinok prírodného hydroxystilbénu, rhaponticínu, prítomného v rastline Rheum rhaponticum, s využitím BV2 buniek aktivovaných lipopolysacharidom ako modelu Parkinsonovej choroby. Táto zlúčenina zmierňuje aktiváciu BV2 sprostredkovanú lipopolysacharidom (LPS) inhibíciou syntázy oxidu dusnatého a redukciou reaktívnych foriem kyslíka a prozápalových mediátorov. Stručne povedané, rhaponticín má protizápalové a neuroprotektívne účinky na model mikroglie indukovaný LPS (BV2) [3]. Podobne sa jedna štúdia zaoberala účasťou signálnych dráh na neurozápale. Výskumníci vyvinuli model zápalu prostredníctvom aktivácie BV2 sprostredkovanej lipopolysacharidom. Zistili, že na neurozápale sa podieľa signálna os AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB. Okrem toho pomocou tohto modelu hodnotili aj beta-naftoflavón (BNF), prírodný flavonoid, z hľadiska jeho protizápalových a neuroprotektívnych účinkov. Táto zlúčenina vykazovala tieto terapeutické účinky prostredníctvom inhibície aktivácie BV2 [4]. Podobne sa v rámci výskumu použili bunky BV2 a skúmal sa zlepšujúci účinok lieku zonisamid na mitochondriálnu dysfunkciu v mikrogliálnych bunkách. Zistenia tejto štúdie podporujú klinické použitie zonisamidu na liečbu Parkinsonovej choroby [5].

5. BV2 bunky: Vedecké publikácie

Nižšie sú uvedené niektoré zaujímavé a najčastejšie citované výskumné štúdie týkajúce sa buniek BV2.

Mitochondriálne lýzaty vyvolávajú zápal a zmeny súvisiace s Alzheimerovou chorobou v mikrogliálnych a neurónových bunkách

Tento výskum bol uverejnený v časopise Journal of Alzheimer's Disease (2015). Štúdia navrhla, že molekula mtDNA DAMP (molekulárny vzor spojený s poškodením) pochádzajúca z poškodenia mitochondrií môže spôsobiť zápalové zmeny v mikrogliálnych bunkách (BV2). Tým môžu tiež prispievať k neurozápalu pri Alzheimerovej chorobe.

Terapeutický účinok odvaru huanglian jiedu na Alzheimerovu chorobu prostredníctvom regulácie fagocytózy indukovanej aβ v mikrogliálnych bunkách bv-2

Tento článok uverejnený v časopise FARMACIA (2021) používal bunky BV2 a stanovil terapeutický účinok odvaru Huanglian Jiedu (HLJDD) na Alzheimerovu chorobu. Štúdia zistila, že HLJDD podporuje fagocytózu amyloid-beta v BV2 zvýšením expresie proteínu Trm2, čo bolo potvrdené analýzou western blot v BV2.

Alfa-synukleín aktivuje mikroglie BV2 v závislosti od stavu ich agregácie

Tento výskumný článok uverejnený v časopise Biochemical and Biophysical Research Communications (2016) navrhuje, že alfa-synukleín, rozpustný proteín v centrálnom nervovom systéme dospelých, môže aktivovať bunky BV2 v závislosti od ich agregačného stavu.

Exozómy buniek BV-2 indukované alfa-synukleínom: dôležitý mediátor neurodegenerácie pri PD

Tento výskum bol uverejnený v časopise Neuroscience Letters v roku 2013. Táto štúdia uvádza, že exozómy vylučované z mikrogliálnych buniek BV2 aktivovaných alfa-synukleínom môžu byť kľúčovými mediátormi neurodegenerácie pri Parkinsonovej chorobe.

Idebenón zmierňuje neurozápal a moduluje polarizáciu mikroglií v bunkách BV2 stimulovaných LPS a u myší s Parkinsonovou chorobou vyvolanou MPTP

Táto štúdia bola uverejnená v časopise Frontiers Cellular Neuroscience (2019). Navrhla, že idebenón, antioxidant, moduluje polarizáciu mikroglií a znižuje zápal v BV2 bunkách aktivovaných lipopolysacharidom a v myším modeli Parkinsonovej choroby indukovanej 1-metyl-4-fenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridínom (MPTP).

Zdroje pre bunkovú líniu BV2: protokoly, videá a ďalšie

Online zdroje týkajúce sa BV2 sú obmedzené. Tu je niekoľko z nich.

• Subkultivácia buniek línie BV2: Tento odkaz na webovú stránku obsahuje stručný protokol pre subkultiváciu buniek línie BV2.
• Rozmrazovanie zmrazených buniek: Toto video vám pomôže naučiť sa základný protokol rozmrazovania a kultivácie zmrazených buniek.

Protokol kultivácie buniek BV2 je uvedený tu.

• Kultivácia buniek BV2: Tento odkaz na webovú stránku obsahuje protokol kultivácie buniek BV2. Okrem toho poskytuje aj zloženie kultivačných médií a mraziacich médií pre bunkovú líniu BV2.

Referencie

1. Wang, Y., Y. Peng a H. Yan, Komentár: Neurozápalové modely bunkových kultúr in vitro a ich potenciálne využitie pri neurologických poruchách. Front Pharmacol, 2021. 12: s. 792614.
2. Sarkar, S., et al., Charakterizácia a komparatívna analýza nového modelu mikrogliálnych buniek myší na štúdium neurozápalových mechanizmov počas neurotoxických poškodení. Neurotoxicology, 2018. 67: s. 129-140.
3. Zhao, F., et al., Neuroprotektívny účinok raponticínu proti Parkinsonovej chorobe: Poznatky z in vitro modelu BV-2 a in vivo modelu myší indukovaného MPTP. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): s. e22631.
4. Gao, X., et al., Beta-naftoflavón inhibuje LPS-indukovaný zápal v BV-2 bunkách prostredníctvom signálnej osi AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB. Immunobiology, 2020. 225(4): s. 151965.
5. Tada, S., et al., Zonisamid zmierňuje mikrogliálnu mitochondriopatiu v modeloch Parkinsonovej choroby. Brain Sciences, 2022. 12(2): s. 268.