Tế bào BV2 - Nghiên cứu hệ thần kinh trung ương được giải thích thông qua tế bào microglia BV2
BV2 là dòng tế bào microglia được phân lập từ chuột, được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu thần kinh. Dòng tế bào bất tử này có thể được sử dụng làm mô hình in vitro để nghiên cứu các bệnh thoái hóa thần kinh và các điều kiện, quá trình tế bào liên quan, chẳng hạn như viêm thần kinh. Ngoài ra, tế bào BV2 được coi là mô hình thay thế cho tế bào microglia nguyên phát.
Bài viết này sẽ thảo luận về nguồn gốc, thông tin nuôi cấy tế bào và ứng dụng nghiên cứu của dòng tế bào microglia chuột BV2. Đặc biệt, chúng ta sẽ đi qua các nội dung sau:
- Nguồn gốc và đặc điểm chung của các tế bào BV2
- Dòng tế bào BV2: Thông tin nuôi cấy
- Ưu điểm & hạn chế của tế bào BV2
- Ứng dụng của dòng tế bào BV2 trong nghiên cứu
- Tế bào BV2: Các công bố nghiên cứu
- Tài nguyên cho dòng tế bào BV2: Quy trình, video và nhiều hơn nữa
1. Nguồn gốc và đặc điểm chung của dòng tế bào BV2
Phần này của bài viết giải thích nguồn gốc của dòng tế bào BV2 và các đặc điểm chung phân biệt nó với các dòng tế bào microglia khác. Ở đây, bạn sẽ tìm hiểu: Tế bào BV2 là gì? Tế bào BV2 có nguồn gốc từ đâu? Kích thước của một tế bào BV2 là bao nhiêu?
- Dòng tế bào vi mô BV2 được thu được từ tế bào vi mô của chuột sơ sinh (mới sinh) C57/BL6. Dòng tế bào này được bất tử hóa bằng cách nhiễm tế bào với retrovirus J2 mang gen ung thư v-raf/v-myc [1].
- Tế bào BV2 không được kích thích có hình thái giống amip, phì đại. Hình thái này thể hiện trạng thái hoạt động cao và viêm nhiễm của tế bào BV2 so với tế bào microglia nguyên phát [2].
- Đường kính được báo cáo cho dòng tế bào BV-2 dao động từ 10 đến 15 μm.
BV2 so với dòng tế bào ECO 2
Cả hai đều là dòng tế bào microglia của chuột nhưng khác biệt với nhau. Sự khác biệt chính là BV2 được bất tử hóa bằng cách thao tác di truyền, trong khi ECO 2 được bất tử hóa tự nhiên. Hơn nữa, ECO 2 có các đặc điểm chung tương tự như BV2 nhưng yêu cầu bổ sung yếu tố kích thích tạo khối (CSF-1) để nuôi cấy.
2. Dòng tế bào BV2: Thông tin về nuôi cấy
Trước khi xử lý và duy trì văn hóa dòng tế bào, thông tin về nuôi cấy tế bào là rất quan trọng. Phần này của bài viết sẽ giúp bạn nắm rõ tất cả các điểm chính cần lưu ý khi nuôi cấy dòng tế bào BV2. Đặc biệt, chúng ta sẽ thảo luận về các nội dung sau: Thời gian nhân đôi của BV2 là bao lâu? Loại môi trường nào được sử dụng để nuôi cấy tế bào BV2? Dòng tế bào BV2 là loại bám dính hay dạng lơ lửng? Cách rã đông tế bào BV2 như thế nào?
Các điểm chính trong việc nuôi cấy tế bào BV2
|
Thời gian nhân đôi: |
Tế bào BV2 phát triển rất nhanh, với thời gian nhân đôi trung bình là 34,5 giờ. |
|
Bám dính hay treo lơ lửng: |
BV2 là dòng tế bào bám dính. |
|
Tỷ lệ chia tách: |
Dòng tế bào vi mô bám dính này được phân chia với tỷ lệ 1:2 đến 1:4. Các tế bào được rửa bằng PBS và ủ với Accutase (dung dịch phân tách). Sau 10 phút, chúng được ly tâm và thu hoạch. Các tế bào này sau đó được thêm vào các bình nuôi cấy môi trường tăng trưởng mới theo tỷ lệ phân chia khuyến nghị. |
|
Dung dịch nuôi cấy: |
Dung dịch RPMI 1640 được sử dụng để nuôi cấy dòng tế bào BV2. Dung dịch BV2 RPMI được bổ sung 10% FBS, 2.0 mM glutamine ổn định, 2.0 g/L NaHCO3 để đảm bảo sự phát triển tối ưu của tế bào. Dung dịch được thay mới 2 đến 3 lần mỗi tuần. |
|
Điều kiện nuôi cấy: |
Văn hóa BV2 được duy trì trong tủ ấm 37°C có độ ẩm và cung cấp CO2 liên tục ở nồng độ 5%. |
|
Bảo quản: |
Các ống tế bào BV2 đông lạnh được bảo quản ở nhiệt độ dưới -150°C, hoặc trong pha hơi của nitơ lỏng hoặc trong tủ đông điện. |
|
Quy trình đông lạnh và môi trường: |
Dung dịch đông lạnh CM-1 hoặc CM-ACF được khuyến nghị cho dòng tế bào BV2. Tế bào được đông lạnh bằng quy trình đông lạnh chậm, cho phép giảm nhiệt độ chỉ 1°C mỗi phút để duy trì sự sống của tế bào. |
|
Quá trình rã đông: |
Ống chứa tế bào BV2 đông lạnh được khuấy nhanh trong bể nước (37°C) trong 40 đến 60 giây cho đến khi còn lại một khối băng nhỏ. Tế bào đã rã đông được thêm vào môi trường nuôi cấy tươi và ly tâm để loại bỏ các thành phần của môi trường đông lạnh. Tế bào thu được được tái phân tán và đổ vào bình nuôi cấy để phát triển. |
|
Mức độ an toàn sinh học: |
Mức độ an toàn sinh học 1 được khuyến nghị cho việc nuôi cấy dòng tế bào BV2. |
3. Ưu điểm và hạn chế của tế bào BV2
Giống như các dòng tế bào khác, tế bào BV2 cũng có một số ưu điểm và hạn chế. Một số trong số đó được đề cập dưới đây.
Ưu điểm
Các ưu điểm của dòng tế bào BV2 bao gồm:
|
Các đặc điểm tương tự như tế bào microglia nguyên phát |
Tế bào BV2 có một số đặc điểm tương tự như tế bào microglia nguyên phát và được sử dụng như một mô hình thay thế để nghiên cứu chức năng và phản ứng của tế bào microglia. Chúng biểu hiện F4/80, CD11b và Iba1, đây là các dấu hiệu sinh học quan trọng của tế bào microglia nguyên phát. |
|
Sự bất tử |
Tế bào BV2 được bất tử hóa, cho phép chúng phát triển liên tục. Tính năng này khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng cho các thí nghiệm nuôi cấy tế bào lâu dài. |
Hạn chế
Các hạn chế liên quan đến tế bào BV2 là:
|
Dòng tế bào có nguồn gốc từ chuột |
Dòng tế bào BV2 được phân lập từ tế bào microglia của chuột. Các kết quả nghiên cứu sử dụng tế bào BV2 có thể có tính ứng dụng hạn chế đối với các bệnh và nghiên cứu đặc thù của con người. |
|
Mô hình in vitro |
Tế bào BV2 được sử dụng làm mô hình in vitro để nghiên cứu chức năng của tế bào microglia. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng chúng có thể không hoàn toàn tái tạo được đặc điểm và độ phức tạp của tế bào microglia trong não in vivo. |
4. Ứng dụng của dòng tế bào BV2 trong nghiên cứu
Dòng tế bào BV2 cung cấp nhiều ứng dụng trong nghiên cứu thần kinh. Một số ứng dụng nghiên cứu phổ biến của tế bào BV2 được đề cập trong phần này.
Nghiên cứu bệnh thoái hóa thần kinh: Dòng tế bào microglia chuột BV2 là công cụ nghiên cứu quý giá để nghiên cứu các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer và bệnh đa xơ cứng. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu độc tính thần kinh và bệnh lý bệnh tật, đồng thời đánh giá các tác nhân điều trị bằng dòng tế bào BV2. Ví dụ, một nghiên cứu được thực hiện vào năm 2020 đã đánh giá tác dụng chống viêm và bảo vệ thần kinh của một hợp chất hydroxystilbene tự nhiên, Rhaponticin, có trong cây Rheum rhaponticum, bằng cách sử dụng tế bào BV2 được kích hoạt bởi lipopolysaccharide (LPS) làm mô hình bệnh Parkinson. Hợp chất này làm giảm hoạt hóa BV2 do lipopolysaccharide (LPS) gây ra bằng cách ức chế enzym tổng hợp nitric oxide và giảm các gốc tự do oxy hóa và các chất trung gian viêm. Tóm lại, Rhaponticin có tác dụng chống viêm và bảo vệ thần kinh trên mô hình viêm não do LPS gây ra (BV2) [3]. Tương tự, một nghiên cứu đã điều tra sự tham gia của các con đường tín hiệu trong viêm não. Các nhà nghiên cứu đã phát triển mô hình viêm thông qua kích hoạt BV2 do lipopolysaccharide gây ra. Họ phát hiện ra rằng trục tín hiệu AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB tham gia vào viêm thần kinh. Ngoài ra, họ cũng đánh giá beta-naphthoflavone (BNF), một flavonoid tự nhiên, về tác dụng chống viêm và bảo vệ thần kinh bằng cách sử dụng mô hình này. Hợp chất này phát huy các tác dụng điều trị bằng cách ức chế kích hoạt BV2 [4]. Tương tự, nghiên cứu đã sử dụng tế bào BV2 và nghiên cứu tác dụng cải thiện của thuốc zonisamide đối với rối loạn chức năng ty thể trong tế bào microglia. Kết quả của nghiên cứu này ủng hộ việc sử dụng zonisamide trong điều trị bệnh Parkinson [5].
5. Tế bào BV2: Các công bố nghiên cứu
Dưới đây là một số nghiên cứu khoa học thú vị và được trích dẫn nhiều nhất liên quan đến tế bào BV2.
Nghiên cứu này được công bố trên Tạp chí Bệnh Alzheimer (2015). Nghiên cứu đề xuất rằng phân tử mtDNA thuộc nhóm DAMP (mô hình phân tử liên quan đến tổn thương) do tổn thương ty thể gây ra có thể gây ra các thay đổi viêm nhiễm trong tế bào vi mô (BV2). Do đó, chúng cũng có thể góp phần vào viêm nhiễm thần kinh trong bệnh Alzheimer.
Bài báo này được công bố trên tạp chí FARMACIA (2021) đã sử dụng tế bào BV2 và xác định tác dụng điều trị của bài thuốc Huanglian Jiedu Decoction (HLJDD) đối với bệnh Alzheimer. Nghiên cứu cho thấy HLJDD thúc đẩy quá trình thực bào amyloid-beta ở tế bào BV2 bằng cách tăng cường biểu hiện protein Trm2, điều này đã được xác nhận thông qua phân tích western blot trên tế bào BV2.
Alpha-synuclein kích hoạt tế bào microglia BV2 phụ thuộc vào trạng thái tụ tập của nó
Bài báo nghiên cứu này được công bố trên Biochemical and Biophysical Research Communications (2016) đề xuất rằng alpha-synuclein, một protein hòa tan trong hệ thần kinh trung ương của người trưởng thành, có thể kích hoạt các tế bào BV2 tùy thuộc vào trạng thái tụ tập của nó.
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Neuroscience Letters vào năm 2013. Nghiên cứu này cho biết các exosome được tiết ra từ các tế bào microglia BV2 được kích hoạt bởi alpha-synuclein có thể là các trung gian quan trọng của quá trình thoái hóa thần kinh trong bệnh Parkinson.
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Frontiers Cellular Neuroscience (2019). Nghiên cứu đề xuất rằng Idebenone, một chất chống oxy hóa, điều chỉnh sự phân cực của tế bào vi mô và giảm viêm trong các tế bào BV2 được kích hoạt bởi lipopolysaccharide (LPS) và mô hình chuột mắc bệnh Parkinson do 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) gây ra.
6. Tài nguyên cho dòng tế bào BV2: Quy trình, Video và Hơn thế nữa
Các tài nguyên trực tuyến về BV2 hiện còn hạn chế. Dưới đây là một số trong số đó.
- Nuôi cấy lại dòng tế bào BV2: Liên kết trang web này bao gồm một quy trình ngắn gọn về việc nuôi cấy lại dòng tế bào BV2.
- Rã đông tế bào đông lạnh: Video này giúp bạn học quy trình cơ bản để rã đông và nuôi cấy tế bào đông lạnh.
Quy trình nuôi cấy tế bào BV2 được đề cập tại đây.
- Nuôi cấy tế bào BV2: Liên kết trang web này chứa quy trình nuôi cấy tế bào BV2. Ngoài ra, nó còn cung cấp thành phần môi trường nuôi cấy và môi trường đông lạnh cho dòng tế bào BV2.
Tham khảo
- Wang, Y., Y. Peng, và H. Yan, Bình luận: Các mô hình nuôi cấy tế bào in vitro về viêm thần kinh và ứng dụng tiềm năng cho các rối loạn thần kinh. Front Pharmacol, 2021. 12: tr. 792614.
- Sarkar, S., et al., Caractérisation et analyse comparative d'un nouveau modèle de cellules microgliales murines pour l'étude des mécanismes neuroinflammatoires lors d'insultes neurotoxiques. Neurotoxicology, 2018. 67: p. 129-140.
- Zhao, F., et al., Tác dụng bảo vệ thần kinh của rhaponticin đối với bệnh Parkinson: Nhận thức từ mô hình BV-2 in vitro và mô hình chuột MPTP-gây ra in vivo. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology, 2021. 35(1): tr. e22631.
- Gao, X., et al., Beta-naphthoflavone ức chế viêm do LPS gây ra trong tế bào BV-2 thông qua trục tín hiệu AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB. Immunobiology, 2020. 225(4): tr. 151965.
- Tada, S., et al., Zonisamide cải thiện rối loạn ti thể của tế bào vi mô trong các mô hình bệnh Parkinson. Khoa học Não bộ, 2022. 12(2): tr. 268.