Клітини BV2 — дослідження центральної нервової системи на прикладі мікрогліальних клітин BV2

BV2 — це лінія клітин мікроглії мишей, яка широко використовується в нейробіологічних дослідженнях. Ця імморталізована клітинна лінія може слугувати in vitro моделлю для вивчення нейродегенеративних захворювань та пов’язаних з ними клітинних станів і процесів, наприклад, нейрозапалення. Крім того, клітини BV2 вважаються альтернативною модельною системою для первинної мікроглії.

Походження та загальні характеристики клітин BV2

У цьому розділі статті пояснюється походження клітинної лінії BV2 та загальні особливості, що відрізняють її від інших ліній мікрогліальних клітин. Тут ви дізнаєтеся: Що таке клітини BV2? Звідки походять клітини BV2? Який розмір клітини BV2?

• Лінія мікрогліальних клітин BV2 була отримана з мікроглії новонароджених (неонатальних) мишей C57/BL6. Лінія клітин була імунізована шляхом інфікування клітин ретровірусом J2, що несе онкогени v-raf/v-myc [1].
• Нестимульовані клітини BV2 мають амебоподібну, гіпертрофовану морфологію. Ця морфологія свідчить про високу активацію та запальний стан клітин BV2 порівняно з первинною мікроглією [2].
• Зазначений діаметр клітин лінії BV-2 коливається від 10 до 15 мкм.

Клітинна лінія BV2 проти ECO 2

Обидві є лініями клітин мікроглії мишей, але відрізняються одна від одної. Основна відмінність полягає в тому, що BV2 була імунізована шляхом генетичної маніпуляції, тоді як ECO 2 була імунізована спонтанно. Крім того, ECO 2 має ті самі загальні характеристики, що й BV2, але для її культивування необхідне додавання колонієстимулюючого фактора-1 (CSF-1).

Клітинна лінія BV2: інформація щодо культивування

Перед початком роботи з клітинною культурою та її утриманням важливо ознайомитися з інформацією про культивування клітин. Цей розділ статті допоможе вам дізнатися про всі ключові моменти культивування клітинних ліній BV2. Зокрема, ми розглянемо такі питання: Який час подвоєння клітин BV2? Які середовища використовуються для культивування клітин BV2? Чи є клітинна лінія BV2 адгезивною чи суспензійною? Як розморожувати клітини BV2?

Ключові моменти культивування клітин BV2

Час подвоєння:

Мікрогліальні клітини BV2 ростуть дуже швидко, середній час подвоєння BV2 становить 34,5 години.

Адгезивна чи суспензійна:

BV2 — це адгезивна клітинна лінія.

Коефіцієнт поділу:

Ця адгезивна лінія мікрогліальних клітин субкультурується з коефіцієнтом поділу від 1:2 до 1:4. Клітини промивають PBS та інкубують з Accutase (розчином для дисоціації). Через 10 хвилин їх центрифугують і збирають. Потім ці клітини додають у колби зі свіжим ростовим середовищем відповідно до рекомендованого коефіцієнта поділу.

Середовище для культивування:

Для культивування клітинної лінії BV2 використовується середовище RPMI 1640. Для забезпечення ідеального росту клітин до середовища BV2 RPMI додають 10 % FBS, 2,0 мМ стабільного глутаміну та 2,0 г/л NaHCO3. Середовище оновлюють 2–3 рази на тиждень.

Умови вирощування:

Культури BV2 утримують у зволоженому інкубаторі при температурі 37 °C з безперервною подачею 5% CO2.

Зберігання:

Заморожені флакони з клітинами BV2 зберігаються при температурі нижче -150 °C у паровій фазі рідкого азоту або в електричній морозильній камері.

Процес заморожування та середовище:

Для клітинних ліній BV2 рекомендуються середовища для заморожування CM-1 або CM-ACF. Клітини заморожують за допомогою процесу повільного заморожування, який дозволяє знижувати температуру лише на 1 °C за хвилину для збереження життєздатності клітин.

Процес розморожування:

Заморожену пробірку з клітинами BV2 швидко перемішують у водяній бані (37 °C) протягом 40–60 секунд, доки не залишиться невеликий шматок льоду. До розморожених клітин додають свіже середовище для росту та центрифугують для видалення компонентів середовища для заморожування. Зібрані клітини знову ресуспендують і переносять у культуральну колбу для росту.

Рівень біобезпеки:

Для культивування клітинної лінії BV2 рекомендується рівень біобезпеки 1.

Переваги та обмеження клітин BV2

Як і інші клітинні лінії, клітини BV2 також мають певні переваги та обмеження. Деякі з них згадано тут.

Переваги

До переваг клітинної лінії BV2 належать:

Основні мікрогліоподібні особливості

Клітини BV2 мають деякі первинні мікрогліоподібні характеристики і використовуються як альтернативна модель для вивчення функцій та реакцій мікроглії. Вони експресують F4/80, CD11b та Iba1, які є важливими біомаркерами первинної мікроглії.

Імунізація

Клітини BV2 імморталізовані, що дозволяє їм безперервно рости. Ця характеристика робить їх ідеальними для довготривалих експериментів з клітинними культурами.

Обмеження

Обмеження, пов'язані з клітинами BV2, такі:

Клітинна лінія мишачого походження

Клітинна лінія BV2 походить від мікроглії мишей. Результати досліджень з використанням клітин BV2 можуть мати обмежену застосовність до захворювань та досліджень, специфічних для людини.

Модель in vitro

Клітини BV2 слугують in vitro моделлю для вивчення функцій мікроглії. Однак важливо зазначити, що вони можуть не повністю відтворювати характеристики та складність клітин мікроглії в мозку in vivo.

Застосування клітинної лінії BV2 у дослідженнях

Клітинна лінія BV2 має кілька застосувань у нейробіологічних дослідженнях. У цьому розділі згадано деякі поширені напрямки використання клітин BV2 у дослідженнях.

Дослідження нейродегенеративних захворювань: Мишача лінія клітин мікроглії BV2 є цінним дослідницьким інструментом для вивчення нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Паркінсона, хвороба Альцгеймера та розсіяний склероз. Дослідники вивчали нейротоксичність та патологію захворювань, а також оцінювали терапевтичні засоби з використанням клітинних ліній BV2. Наприклад, у дослідженні, проведеному в 2020 році, оцінювали протизапальну та нейропротекторну дію природного гідроксистильбену, рапонтицину, що міститься в рослині Rheum rhaponticum, використовуючи клітини BV2, активовані ліпополісахаридом, як модель хвороби Паркінсона. Ця сполука послаблює опосередковану ліпополісахаридом (LPS) активацію BV2 шляхом інгібування синтази оксиду азоту та зменшення активних форм кисню та прозапальних медіаторів. Коротко кажучи, рапонтицин чинить протизапальну та нейропротекторну дію на LPS-індуковану модель мікроглії (BV2) [3]. Аналогічно, в одному дослідженні вивчалася участь сигнальних шляхів у нейрозапаленні. Дослідники розробили модель запалення шляхом активації клітин BV2, опосередкованої ліпополісахаридом. Вони виявили, що сигнальна вісь AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB бере участь у нейрозапаленні. Крім того, вони також оцінили бета-нафтофлавон (BNF), природний флавоноїд, на предмет його протизапальних та нейропротекторних ефектів, використовуючи цю модель. Ця сполука проявляла ці терапевтичні ефекти шляхом інгібування активації BV2 [4]. Аналогічно, у дослідженні використовували клітини BV2 та вивчали поліпшувальний ефект препарату зонісаміду на мітохондріальну дисфункцію в клітинах мікроглії. Результати цього дослідження підтверджують клінічне застосування зонісаміду для лікування хвороби Паркінсона [5].

5. Клітини BV2: Наукові публікації

Нижче наведено кілька цікавих і найбільш цитованих наукових досліджень, присвячених клітинам BV2.

Мітохондріальні лізати викликають запалення та зміни, пов'язані з хворобою Альцгеймера, у мікрогліальних та нейрональних клітинах

Ця робота опублікована в журналі Journal of Alzheimer's Disease (2015). У дослідженні висунуто гіпотезу, що молекула mtDNA DAMP (молекулярний патерн, пов'язаний з пошкодженням), що утворюється внаслідок пошкодження мітохондрій, може спричиняти запальні зміни в клітинах мікроглії (BV2). Таким чином, вони також можуть сприяти нейрозапаленню при хворобі Альцгеймера.

Терапевтичний ефект відвару хуанлянь цзеду на хворобу Альцгеймера шляхом регулювання фагоцитозу, індукованого аβ у мікрогліальних клітинах bv-2

У цій статті, опублікованій у журналі FARMACIA (2021), використовували клітини BV2 та визначили терапевтичний ефект відвару Хуанлянь Цзеду (HLJDD) на хворобу Альцгеймера. Дослідження показало, що HLJDD сприяє фагоцитозу амілоїду-бета клітинами BV2 шляхом підвищення експресії білка Trm2, що було підтверджено за допомогою аналізу BV2 методом Вестерн-блот.

Альфа-синуклеїн активує мікроглію BV2 залежно від стану її агрегації

У цій науковій статті, опублікованій у журналі Biochemical and Biophysical Research Communications (2016), висловлено припущення, що альфа-синуклеїн, розчинний білок у центральній нервовій системі дорослої людини, може активувати клітини BV2 залежно від стану їх агрегації.

Екзосоми клітин BV-2, індуковані альфа-синуклеїном: важливий медіатор нейродегенерації при ПД

Це дослідження було опубліковано в журналі «Neuroscience Letters» у 2013 році. У ньому стверджується, що екзосоми, що секретуються мікрогліальними клітинами BV2, активованими альфа-синуклеїном, можуть бути важливими медіаторами нейродегенерації при хворобі Паркінсона.

Ідебенон полегшує нейрозапалення та модулює поляризацію мікроглії в клітинах BV2, стимульованих LPS, та у мишей з хворобою Паркінсона, індукованою MPTP

Це дослідження було опубліковано в журналі «Frontiers Cellular Neuroscience» (2019). У ньому висунуто гіпотезу, що ідебенон, антиоксидант, модулює поляризацію мікроглії та зменшує запалення в клітинах BV2, активованих ліпополісахаридом, та у мишей з моделлю хвороби Паркінсона, індукованою 1-метил-4-феніл-1,2,3,6-тетрагідропіридином (MPTP).

Ресурси щодо клітинної лінії BV2: протоколи, відео та інше

Онлайн-ресурси, доступні щодо BV2, є обмеженими. Ось деякі з них.

• Субкультура клітинної лінії BV2: Цей веб-сайт містить короткий протокол субкультури клітинних ліній BV2.
• Розморожування заморожених клітин: це відео допоможе вам ознайомитися з основним протоколом розморожування та культивування заморожених клітин.

Протокол культивування клітин BV2 наведено тут.

• Культивування клітин BV2: Це посилання на веб-сайт містить протокол культивування клітин BV2. Крім того, воно також надає склади середовищ для культивування клітин та заморожування для клітинної лінії BV2.

Посилання

1. Wang, Y., Y. Peng, and H. Yan, Commentary: Neuroinflammatory In Vitro Cell Culture Models and the Potential Applications for Neurological Disorders. Front Pharmacol, 2021. 12: p. 792614.
2. Sarkar, S., et al., Характеристика та порівняльний аналіз нової моделі мікрогліальних клітин мишей для вивчення механізмів нейрозапалення під час нейротоксичних уражень. Neurotoxicology, 2018. 67: с. 129-140.
3. Zhao, F., et al., Нейропротекторний ефект рапонтицину проти хвороби Паркінсона: висновки з in vitro моделі BV-2 та in vivo моделі мишей, індукованої MPTP. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): с. e22631.
4. Gao, X., et al., Бета-нафтофлавон пригнічує LPS-індуковане запалення в клітинах BV-2 через сигнальний шлях AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB. Immunobiology, 2020. 225(4): с. 151965.
5. Тада, С., та ін., Зонісамід полегшує мітохондріопатію мікроглії в моделях хвороби Паркінсона. Brain Sciences, 2022. 12(2): с. 268.