Sissejuhatus

See Bend.3 rakud See rakuliin – tuntud ka sünonüümide bEND.3, b.End3, bEnd3, BEND-3, BEND3 ja aju päritolu endoteelirakkude nimetuse all.3 – on transformeeritud hiire aju mikrovaskulaarne endoteelirakuliin, millest on saanud üks neurovaskulaarbioloogias kõige laialdasemalt kasutatavaid in vitro vahendeid. Liin loodi hiire aju endoteliomi koest pärast transformatsiooni polüoomiviiruse keskmise T-antigeeniga – see protseduur tagab stabiilse ja piiramatu proliferatsioonivõime, säilitades samal ajal endoteelirakkude peamised omadused. Alates selle iseloomustamisest 1990. aastate alguses on bEnd.3 olnud kättesaadav ja korratav asendusmudel vere-aju barjääri (BBB), aju isheemia, insuldi, reperfusioonikahjustuse, angiogeneesi ja laiemalt endoteelirakkude bioloogia uurimiseks. Selle kasulikkus veres-aju barjääri häirete modelleerimisel isheemilise insuldi, Alzheimeri tõve ja traumaatilise ajukahjustuse kontekstis on muutnud selle laialdaselt kasutatavaks vahendiks nii põhi- kui ka translatsioonilises neuroteaduslikus uurimistöös.

Peamised järeldused

• bEnd.3 on transformeeritud hiire aju mikrovaskulaarsete endoteelirakkude liin, mis on saadud BALB/c hiire ajukudest ja transformeeritud polüoomaviiruse keskmise T-antigeeniga (Cellosaurus registreerimisnumber CVCL_0170).
• Seda kasutatakse laialdaselt vere-aju barjääri in vitro mudelina isheemilise insuldi, reperfusioonikahjustuse, Alzheimeri tõve ja neuropõletiku uurimiseks.
• Rakud ekspresseerivad peamisi vere-aju barjääriga seotud markereid, sealhulgas tihedate liideste valke claudin-5, okludiini ja ZO-1, samuti eNOS-i ja PECAM-1-i.
• bEnd.3-rakud ekspresseerivad lümfisüsteemi endoteeli markereid, nagu LYVE-1 ja VEGFR-3, mis suurendab nende tähtsust veresoonte bioloogia uuringutes.
• Selle rakuliini kahekordistumisaeg on 26–30 tundi, mistõttu sobib see hästi suuremahulisteks katseteks.
• Barjääri tihedus on piiratud: maksimaalne transendoteliaalne elektriline takistus ligikaudu 130 Ω·cm² saavutati ainult astrogliaalses ko-kultuuris ning see joon eristab halvasti paratsellulaarseid ja transcellulaarseid läbilaskvusmarkereid.
• On näidatud, et bEnd.3-rakud toetavad inimese pluripotentsete tüvirakkude säilitamist toitjarakkudena, laiendades seeläbi nende rakendamisvõimalusi tüvirakubioloogias.

Mis on bEnd.3?

bEnd.3 saadi 6-nädalase, soo määratlemata BALB/c hiire ajukudest (Cellosaurus registreerimisnumber CVCL_0170). Algsed endoteliomirakud saadi hiire endoteelirakkude transformimise teel polüoomiviiruse keskmise T (mT) antigeeniga. Montesano, Pepperi ja kolleegide 1990. aasta murranguline uuring näitas, et mT-d ekspresseerivad endoteliioomirakud ilmutavad märkimisväärselt suurenenud proteolüütilist aktiivsust – eriti kõrgenenud urokinase-tüüpi plasminogeeni aktivaatorit koos vähenenud plasminogeeni aktivaatori inhibiitori tootmisega – ning moodustavad fibriingelides suuri hemangioomitaolisi tsüstilisi struktuure, mis selgitab onkogeeni sügavat mõju normaalsele veresoonte arengule [1]. See mehhanistlik alus aitas määratleda muutunud fenotüübi, millel põhineb bEnd.3 bioloogiline käitumine ja kasulikkus eksperimentaalsetes tingimustes.

Järgnenud iseloomustustööde käigus on rakuliini morfoloogiline ja molekulaarne profiil üksikasjalikult kindlaks määratud. Omidi ja kolleegid teatasid, et bEnd.3-rakud näitavad kultuuris iseloomulikku värttaolist lamerakkude morfoloogiat ning ekspresseerivad vesikulitega seotud valke, sealhulgas klatriini, kaveoliini-1, flotilliini ja dünaamiini II, mis on kooskõlas aktiivse vesikulaarse transpordimehhanismiga [2]. Sama uuring kinnitas tihedate liideste elementide ZO-1, JAM, okkludiini, klaudiini-1 ja klaudiini-5 transkripte, samuti funktsionaalset GLUT-1-vahendatud glükoosi imendumist ja P-glükoproteiini väljavoolu. Kooskasvatuses C6-astrogliaalrakkudega saavutasid monokihid maksimaalse transendoteliaalse elektrilise takistuse ligikaudu 130 Ω·cm², kuigi autorid leidsid ka, et rakud ei eristanud oluliselt paratsellulaarseid ja transcellulaarseid läbilaskvuse proove. Yuen ja kolleegid teatasid hiljem, et bEnd.3-rakud ekspresseerivad ka lümfisüsteemi endoteeli markereid LYVE-1 ja VEGFR-3, samuti eellaste markereid Sca-1 ja CD133, ning moodustavad TNF-alfa stimuleerimisel kapillaarilaadseid torusid – avastus, mis laiendas selle rakuliini bioloogilist tähtsust kaugemale klassikalisest veresoonte uurimisest [3].

bEnd.3 eelised

Üks bEnd.3 olulisemaid eeliseid on selle kättesaadavus ja praktiline reprodutseeritavus. Erinevalt primaarsetest aju mikrovaskulaarsetest endoteelrakkudest, mille eraldamine nõuab töömahukaid protseduure ja mille passaaživõime on piiratud, on bEnd.3 immortaliseeritud rakuliin, mida saab laborite vahel usaldusväärselt paljundada. Kuna rakkude kahekordistumisaeg on 26–30 tundi, sobivad need hästi katseteks, mis nõuavad suurt hulka ühtlaseid rakke. Endoteelmarkerite – sealhulgas tihedate liideste valkude claudin-5, occludin ja ZO-1, samuti eNOS ja PECAM-1 – muudab need praktiliseks asenduseks aju mikrovaskulaarsele endoteelile laias valikus katsetingimustes, eeldusel, et võetakse arvesse allpool kirjeldatud barjäärifunktsiooniga seotud piiranguid.

bEnd.3 mitmekülgsus hõlmab mitmeid teadusvaldkondi. Uuringutes on seda rakuliini kasutatud aju-verebarjääri häirete modelleerimiseks isheemilise insuldi ja reperfusioonikahjustuse korral, adhesiivmolekulide poolt vallandatud neuropõletiku uurimiseks, angiogeense geeniekspressiooni profiili koostamiseks ning konneksiinide vahendatud rakkudevahelise suhtluse uurimiseks. Lisaks näitasid Joubin ja tema kolleegid, et bEnd.3-rakud suudavad hoida inimese pluripotentseid tüvirakke diferentseerumata olekus, toimides geneetiliselt muundatavate toitjarakkudena – see on võime, mida lühiajaliste primaarkultuuridega ei ole lihtne jäljendada. [4]. Selline laiaulatuslik rakendusala näitab, kui kasulik on see rakuliin neuroteaduses, veresoonte bioloogias, farmakoloogias ja tüvirakkude uurimisel.

bEnd.3 piirangud

Hoolimata laialdasest kasutusest on bEnd.3-l olulised piirangud, kui seda kasutatakse vere-aju barjääri mudelina. Omidi ja kolleegid mõõtsid maksimaalse transendoteliaalse elektrilise takistuse suuruseks vaid umbes 130 Ω·cm², ning selle väärtuse saavutamiseks oli vaja C6-astroglia rakkudega ühiskultuuri; veelgi olulisem on see, et monokihid eristasid transrakulaarseid ja pararakulaarseid sondid vaevu, kusjuures propranolooli ja sahharoosi läbilaskvuskoefitsiendid erinesid vaid marginaalselt [2]. Autorid jõudsid järeldusele, et see liin ei sobi transendoteelilise läbilaskvuse hindamiseks, kuid on endiselt väärtuslik aju-verepiiri transportmehhanismide uurimisel. Seetõttu tuleks selles süsteemis saadud läbilaskvuse andmeid tõlgendada ettevaatusega ning võimaluse korral täiendada neid ko-kultuuri süsteemide või in vivo valideerimisega.

Tihedate liideste enda ülesehitus on sellega seotud nõrkus. Song ja Pachter võrdlesid bEnd.3-d värskelt puhastatud hiire aju primaarsete mikrovaskulaarsete endoteelirakkudega ja leidsid, et kuigi primaarrakkudes olid klaudiin-5, okkludiin ja ZO-1 kontsentreeritud rakkudevahelistele piiridele ning okkludiin ja ZO-1 olid eraldatud detergendikindla tsütoskeleti raamistikuga, siis bEnd.3-rakkudes paiknesid okludiin ja ZO-1 hajusalt tsütoplasmas ning need valgud jäid peamiselt lahustuvasse fraktsiooni [5]. Seega ei tähenda tiheda liitekohtade valgu ekspressioon bEnd.3-s iseenesest veel, et liitekohtade moodustumine on korrektne.

bEnd.3 muutunud olemus, mis tuleneb mT-onkogeeni ekspressioonist, võib samuti põhjustada fenotüübilisi artefakte, mida normaalses ajuendoteelis ei esine. Kõrgenenud proteolüütiline aktiivsus – mT-d ekspresseerivate endoteliioomirakkude iseloomulik tunnus [1] — ning selliste lümfisüsteemi markerite nagu LYVE-1 ja VEGFR-3 ekspressioon viitab sellele, et see rakuliin ei kajasta täielikult normaalset veresoonte endoteeli [3]. Lisaks ei ole selle rakuliini puhul doonori sugu täpsustatud, mis piirab tulemuste rakendatavust sooliselt jaotatud uurimisküsimuste puhul. Need asjaolud ei vähenda rakuliini väärtust, kuid rõhutavad selle konkreetse bioloogilise konteksti mõistmise tähtsust.

Vaata täielikke tehnilisi andmeid ja telli

Rakendused

Vere-aju barjääri modelleerimine ja isheemiline insult

bEnd.3 kõige silmapaistvam rakendus on vere-aju barjääri in vitro mudel isheemilistes ja postisheemilistes tingimustes. Koto ja kolleegid näitasid, et hüpoksia (1% O₂) muutis claudin-5 paiknemist ja valkude taset bEnd.3 monokihtides, põhjustades mõõdetavat langust transendoteliaalses elektrilises takistuses, ning kinnitasid vastavat claudin-5 kadu võrkkesta mikrovaskulaarses endoteelis in vivo [6]. See tõestas mehhanistliku seose tihedate liideste ümberkujundumise ja barjääri lagunemise vahel närvisüsteemi hüpoksia ajal ning tõstis bEnd.3-i esile kui sobiva süsteemi, mille abil uurida ajuinfarkti korral veres-aju barjääri (BBB) rikke aluseks olevaid molekulaarseid protsesse.

Kim ja kolleegide sageli tsiteeritud uuringus kasutati seda rakuliini in vitro veres-aju barjääri mudelina, mida eksponeeriti hapniku ja glükoosi puudusele (OGD), et simuleerida isheemiat. 18 tundi kestnud OGD põhjustas rakkude funktsioonihäireid, läbilaskvuse suurenemist, okludiini lagunemist ja autofaagiateede aktiveerumist, kusjuures lagunenud okludiin asus samas kohas isheemiliste autofagosomidega; nii okludiini kadu kui ka läbilaskvuse muutust vähendas märkimisväärselt autofaagia inhibiitor 3-metüüladeniin. Sama molekulaarsed muutused ja nende pöördumine 3-metüüladenini toimel kordusid hiljem keskmise ajuarteri okklusiooni läbinud rottide aju kapillaarides [7]. See töö lõi mehhanistliku raamistiku, mis seob autofagilise voo tihedate liidete valkude kadumisega, ning andis olulisi rakenduslikke teadmisi insuldi patoloogia kohta.

Täiendavad uuringud näitasid, et agmatiin nõrgendab maatriksi metalloproteinaaside-2 ja -9 ekspressiooni aju endoteelrakkudes — sealhulgas bEnd.3-s — mis olid läbinud OGD-reperfusioonikahjustuse, kusjuures MMP-9 ekspressiooni vähenemine toimus paralleelselt eNOS-i ekspressiooni suurenemisega ja säilitatud lämmastikoksiidi vabanemisega, pakkudes potentsiaalset neuroprotektiivset mehhanismi, mis on oluline ajukahjustuste ja reperfusioonikahjustuse puhul [8]. Ang II-vahendatud apoptoosi uuringud näitasid lisaks, et hüperosiid kaitseb bEnd.3-rakke ja säilitab in vitro veres-aju barjääri (BBB) monokihi terviklikkust, mõjutades JAM-A-d, klaudiin-5-t, ZO-1-t, kaveoliin-1-t ja Mfsd2a-d ning pakkudes välja ravivõimalusi aju veresoonte kaitseks [9]. Uuringud circLphn3 üliekspressiooni kohta bEnd.3-rakkudes tõid esile ka mittetranslatsiooni-RNA rolli tihedate liideste valkude ekspressiooni säilitamisel – sealhulgas ZO-1, ZO-2 ja okludiini – säilitamisel pärast traumaatilist ajukahjustust, kusjuures circLphn3 toimib miR-185-5p molekulaarse käsnana [10].

Neuropõletik, endoteeli toksikoloogia ja Alzheimeri tõbi

bEnd.3-rakke on laialdaselt kasutatud aju veresoonte endoteeli põletikuliste signaalide uurimiseks. Jeong ja kolleegid näitasid, et kaadmium – laialt levinud raskmetall, mis koguneb vere-aju barjääri väljapoole – stimuleeris ICAM-1 ekspressiooni bEnd.3-rakkudes NF-κB aktiveerimise kaudu, mida ajendas IκBα türosiini fosforüleerimine, mitte selle lagundamine, pakkudes mehaanilist alust kaadmiumi poolt indutseeritud tserebrovaskulaarsele toksilisusele [11]. Samamoodi teatasid Zhang ja kolleegid, et C-reaktiivne valk kontsentratsioonidel 1–75 mg/l suurendas bEnd.3-rakkudes ICAM-1 ja VCAM-1 ekspressiooni ning LDH-i väljavoolu, viidates selle ägeda faasi valgu otsesele rollile vere-aju barjääri kahjustuses isheemilise insuldi korral [12].

Selles rakuliinis on uuritud ka pestitsiididest tingitud endoteelirakkude toksilisust. Jung ja kolleegid näitasid, et N-nitrosokarbofuraan, karbamaatpestitsiidi karbofuraani nitroso-metaboliit, indutseeris bEnd.3-rakkudes apoptoosi MAP-kinaasi signaaliteede kaudu, kusjuures ERK-signaalitee mängis rakkude surmas domineerivat rolli [13]. Tsai ja tema kolleegid uurisid lüsofosfatidüülkoliinist tingitud tsütotoksilisust bEnd.3-rakkudes ning seostasid rakkude surma tsütosoolse kaltsiumi ülekoormusega, mitokondriaalse membraanipotentsiaali kadumisega, p38 aktiveerimisele ja kaspaasi-3 aktiveerimisele – eelkõige ilma reaktiivsete hapnikuliikide tekketa – ning tuvastasid hepariini kui p38-st allavoolu toimivat kaitsvat ainet [14]. Hiljutistes uuringutes florfenikooli ravi kohta dokumenteeriti ROCK/kofiliini vahendatud F-aktini ümberkujundamist, mis aitas kaasa bEnd.3 endoteelirakkude proliferatsiooni ja migratsiooni vähenemisele [15].

Alzheimeri tõve uurimise valdkonnas on bEnd.3-rakke kasutatud mudelina amüloid-beeta-peptiidi poolt vahendatud vere-aju barjääri (BBB) häirete uurimiseks. Chan ja kolleegid näitasid, et Aβ-oligomeeride poolt indutseeritud autofaagia muutused bEnd.3-rakkudes blokeeriti RAGE väikese sekkuva RNA abil, seostades RAGE signaalimist CaMKKβ/AMPK/mTOR-telje kaudu autofagiast sõltuva kahjustusega tihedate liideste tugivalgu ZO-1, okkludiini ja klaudiini-5 puhul [16]. Eraldi uuringus näidati, et litši seemne polüfenool kaitseb vere-aju barjääri terviklikkust, pärssides bEnd.3-rakkudes Aβ(25–35)-st tingitud NLRP3-inflammasoomi aktiveerumist AMPK/mTOR/ULK1-vahendatud autofaagia signaalitee kaudu; tulemusi kinnitasid uuringud APP/PS1 transgeensete hiirtega – see uuring aitas paremini mõista autofaagia ja inflammasoomi vastastikmõju neurovaskulaarsel liidesel [17]. Fotobiomodulatsiooni on uuritud samas kontekstis: Ma ja kolleegid kasutasid LPS-ga stimuleeritud bEnd.3-rakke koos APP/PS1 hiirtega, et näidata, et lähi-infrapuna ravi parandab mitokondriaalset energiametabolismi, suurendab okludiini, klaudiini-5 ja ZO-1 ekspressiooni ning kaitseb barjääri terviklikkust AMPK-sõltuvalt [18].

Angiogenees ja vaskulaarne signaalimine

bEnd.3 on osutunud väga informatiivseks angiogeense signalisatsiooni uuringutes. Yue ja kolleegid kasutasid cDNA-mikrokiipi, et profiilida angiogeensete geenide ekspressiooni bEnd.3-rakkudes, mida oli ravitud aluselise fibroblastide kasvufaktoriga (bFGF), tuvastades proangiogeensete geenide, sealhulgas ADAMTS1, MMP-9, angiopoetiin-1, PDGF-B ja G-CSF, antiangiogeensete geenide, nagu TIMP-2 ja TSP-3, ekspressiooni langust ning tsüklooksügenaasi-2 (COX-2) indutseerimist nii mRNA kui ka valgu tasandil [19]. See suure läbilaskevõimega lähenemisviis kinnitas bEnd.3-rakkude sobivust genoomitasandi angiogeneesi profiilide koostamiseks.

Hüpoksiast tingitud angiogeenseid reaktsioone on kaardistatud ka bEnd.3-rakkude abil. Zhu ja kolleegid näitasid, et hüpoksia suurendas endogliini (CD105) mRNA ja valgu ekspressiooni bEnd.3-rakkudes p38 MAPK aktiveerimise kaudu, kusjuures selle signaalitee inhibiitorid – ja dominantne negatiivne MKK3 – pärssisid endogliini induktsiooni [20]. Kuna endogliin on mutatsiooniga pärilikus hemorraagilises telangiektaasias ja selle ekspressioon suureneb aktiivse angiogeneesi ajal, seostasid need leiud hüpoksiatundliku MAPK-signaalimise patoloogilise veresoonte ümberkujundumisega. Li ja kolleegid näitasid lisaks, et hüpoksia suurendab CD73 (ekto-5'-nukleotidaasi) aktiivsust, mRNA-d ja valku bEnd.3-rakkudes ajast sõltuvalt, samas kui reoksügenatsioon pööras selle induktsiooni esialgu tagasi, enne kui CD73 pikaajalise reoksügenatsiooni korral uuesti tõusis – viidates adenosüüni tekkele kui neuroprotektiivsele mehhanismile isheemia-reperfusiooni ajal [21].

Angiopoetiini signaalimist on põhjalikult uuritud, kasutades mudelisüsteemina bEnd.3-rakke. Shi ja kolleegid lõid bEnd.3-rakkudes seerumivaba apoptoosimudeli ning näitasid, et angiopoetiin-1 pärsib mikrovaskulaarsete endoteelirakkude apoptoosi mehhanismi kaudu, mis hõlmab Bax-i vähenemist, Bcl-2 suurenemist ja tsütokroom C vabanemise vähenemist mitokondritest tsütoplasmasse [22]. Perry ja kolleegid laiendasid angiopoetiini bioloogiat hemangioomi uurimisele, näidates Tie-2 retseptori konstitutiivset aktiveerumist imikueas esinevas inimese hemangioomis ning kasutades bEnd.3 rakke hiire hemangioomi mudelina, milles angiopoetiin-2 tootmise farmakoloogiline pärssimine peaaegu täielikult kõrvaldas kasvaja kasvu in vivo [23].

eNOS, konneksiinid ja endoteeli funktsioon

Endoteeli lämmastikoksiidi süntaasi (eNOS) bioloogiat on bEnd.3-rakkudes iseloomustatud märkimisväärse täpsusega. Govers ja kolleegid näitasid immunofluorestsentsmikroskoopia abil, et eNOSi paiknemine plasmamembraanil sõltub otsustavalt rakkudevahelisest kontaktist, kusjuures tugev kontsentratsioon rakkudevahelistes kontaktkohtades sarnaneb pigem PECAM-1 jaotumismustriga kui VE-kadheriini või plakoglobiini omaga, ning eNOS-i aktiivsus on konfluentsetes monokihtides kõrgem kui subkonfluentsetes, hoolimata muutumatust ekspressioonist [24]. See ruumiline seos eNOS-i lokaliseerumise ja aktiivsuse vahel tõi esile bEnd.3 kui mudeli, kus konfluentse endoteeli füsioloogilist konteksti saab mõtestatult uurida.

Bevers ja kolleegid uurisid eNOS-i lahtisidumist bEnd.3-rakkudes, mis ekspresseerivad eNOS-i tasemel, mis on võrdluseks kasutatud endoteelirakuliini omast rohkem kui kaks suurusjärku kõrgem, kuid millel puuduvad iNOS ja nNOS. Nad leidsid, et tetrahüdrobiopteriini (BH4) manustamine suurendas NO tootmist ja vähendas reaktiivsete hapnikuühendite teket, samas kui täiendava L-arginiini lisamine suurendas VEGF-i poolt indutseeritud ROS-i veelgi – mis viitab sellele, et selles kontekstis põhjustab lahtisidumist suhteline BH4-puudus, mitte arginiini kättesaadavus [25]. Sellel tulemusel on otsene seos selliste haiguste nagu hüpertensioon ja ateroskleroos veresoontega seotud tüsistustega, kus pikaajaline eNOS-i üliekspressioon võib paradoksaalselt soodustada oksüdatiivset stressi.

bEnd.3-rakkudes on uuritud ka konneksiinide vahendatud lüüside kaudu toimuvat suhtlust. Kwak ja kolleegid võrdlesid konneksiini ekspressiooni ja rakkudevahelist ühendust enne ja pärast bEnd.3-monokihkide mehaanilist vigastamist, täheldades vigastuse kohas haavast tingitud Cx43 ülesreguleerimist ja Cx37 allareguleerimist, kusjuures Cx40 jäi muutumatuks [26]. Stabiilne transfektsioon domineerivalt negatiivsete konneksiini inhibiitoritega pikendas haava täieliku sulgemiseks vajalikku aega ligikaudu 50% võrra, muutmata seejuures proliferatsiooni, üksikrakkude rännet ega proteolüütilist aktiivsust, tõestades lüüside kaudu toimuva suhtluse spetsiifilist rolli koordineeritud endoteeli haavade paranemisel.

Neurotroofsete faktorite sekretsioon ja rakendused tüvirakkude valdkonnas

bEnd.3-rakud eritavad neurotroofseid faktoreid, mis mõjutavad ümbritsevat närvikeskkonna mikrokeskkonna. Wang ja kolleegid näitasid, et bEnd.3-rakud ekspresseerivad ja eritavad ajust pärinevat neurotroofset faktorit (BDNF), kusjuures nii püsiv kui ka katkendlik hüpoksia stimuleerivad BDNF-i sekretsiooni – katkendlik hüpoksia on tugevam stimulaator [27]. Hüpoksiast tingitud BDNF-i vabanemist pärssisid osaliselt N-atsetüül-L-tsüsteiin ja superoksiiddismutaasi mimetik, mis viitab reaktiivsete hapnikuliikide osalusele hüpoksiast tingitud neurotroofses signaalimises ning nõudis kaltsiumi mobiliseerimist sisemistest varudest. Need leiud kinnitasid, et aju mikrovaskulaarne endoteel on närvirakkude ellujäämises aktiivne osaleja, mitte pelgalt passiivne barjäär.

Kõige silmatorkavam oli see, et Joubin ja tema kolleegid näitasid, et bEnd.3-rakud hoiavad inimese pluripotentseid tüvirakke diferentseerumata seisundis, eritades lahustuvat ainet, mis jäljendab hiire embrüonaalsete fibroblastide poolt pakutavat nišši [4]. Autorid näitasid lisaks, et bEnd.3-rakke saab geneetiliselt muundada nii, et need ekspresseeriksid fluorestsentseeruvaid reportergeene või ravimresistentsusgeene, luues seega tüvirakkude kultiveerimiseks spetsiaalselt kujundatud toitjarakukihid – rakendus, mis laiendab selle rakuliini kasutusvõimalusi märkimisväärselt kaugemale klassikalisest endoteeliuuringutest.

Järeldus

bEnd.3 on endiselt üks mitmekülgseimaid ja produktiivseimaid rakuliine neurovaskulaarses ja vere-aju barjääri (BBB) uurimistöös. Alates isheemilise insuldi ja reperfusioonikahjustuse modelleerimisest kuni eNOS-signaalimise, konneksiinide vahendatud haavade paranemise, angiogeense geeniekspressiooni ja autofaagia poolt põhjustatud tihedate liideste häirete analüüsimiseni on see hiire aju mikrovaskulaarne endoteelirakkude liin andnud panuse mitmete biomeditsiiniliste distsipliinide arengusse. Selle rakendatavus Alzheimeri tõve, traumaatiliste ajukahjustuste ja neuroprotektiivsete ainete sõelumise küsimuste uurimisel tugevdab veelgi selle positsiooni neuroteaduse uurimisvahendite hulgas – eeldusel, et eksperimendi kavandamisel võetakse arvesse selle piiratud barjääri tihedust ja transformeeritud fenotüüpi. Teadlasi, kes otsivad hästi iseloomustatud, reprodutseeritavat ja eksperimentaalselt käsitletavat in vitro endoteeli- ja vere-aju barjääri transpordimudelit, julgustatakse uurima Bend.3-rakke, mis on saadaval veebilehel cytion.com, kus on esitatud toote täielikud spetsifikatsioonid ja tellimisinfo.

Olulisemad publikatsioonid

1. Montesano R, Pepper MS, Möhle-Steinlein U jt. (1990) Suurenenud proteolüütiline aktiivsus on vastutav keskmise T-onkogeeni ekspresseerivate endoteelirakkude ebanormaalse morfogeneetilise käitumise eest. Cell 62:435–445. PMID: 2379237
2. Omidi Y, Campbell L, Barar J jt. (2003) Immortaliseeritud hiire aju kapillaarendoteelirakkude liini b.End3 hindamine in vitro vere-aju barjääri mudelina ravimite imendumise ja transpordi uuringuteks. Brain Research 990:95–112. PMID: 14568334
3. Yuen D, Leu R, Tse J jt. (2014) Lümfikanalite endoteeli hüaluronaani retseptori-1-d ekspresseerivate bEnd.3-rakkude uus iseloomustus. Lymphology 47:73–81. PMID: 25282873
4. Joubin K, Richardson A, Novoa N jt. (2012) Endoteelirakkude liin bEnd.3 säilitab inimese pluripotentsed tüvirakud. Stem Cells and Development 21:2312–2321. PMID: 22224974
5. Song L, Pachter JS (2003) Hiire aju mikrovaskulaarsete endoteelirakkude kultuur, mis säilitab tihedate liideste valkude ekspressiooni ja seost tsütoskeletiga. In Vitro Cellular & Developmental Biology. Animal 39:313–320. PMID: 14613336
6. Koto T, Takubo K, Ishida S jt (2007) Hüpoxia häirib närviveresoonte barjäärifunktsiooni, põhjustades muutusi endoteelirakkudes klausiin-5 ekspressioonis. The American Journal of Pathology 170:1389–1397. PMID: 17392177
7. Kim KA, Kim D, Kim JH jt. (2020) Autofaagia vahendatud okludiini lagunemine soodustab vere-aju barjääri häireid isheemia ajal bEnd.3 aju endoteelrakkudes ja rottide isheemilise insuldi mudelites. Fluids and Barriers of the CNS 17:21. PMID: 32169114
8. Yang MZ, Mun CH, Choi YJ jt. (2007) Agmatiin pärsib aju endoteelirakkudes maatriksi metalloproteinaasi-9 tegevust endoteeli lämmastikoksiidi süntaasi kaudu. Neurological Research 29:749–754. PMID: 17588309
9. Xie YY, Lu YW, Yu GR (2022) Hüperosiidi kaitsvad mõjud Ang II poolt vahendatud bEnd.3-rakkude apoptoosile ja vere-aju barjääri kahjustusele in vitro. BMC Complementary Medicine and Therapies 22:157. PMID: 35698113
10. Cheng YQ, Wu CR, Du MR jt. (2022) CircLphn3 kaitseb vere-aju barjääri traumaatilise ajukahjustuse korral. Neural Regeneration Research 17:812–818. PMID: 34472480
11. Jeong EM, Moon CH, Kim CS jt. (2004) Kaadmium stimuleerib ICAM-1 ekspressiooni NF-kappaB aktiveerimise kaudu tserebrovaskulaarsetes endoteelrakkudes. Biochemical and Biophysical Research Communications 320:887–892. PMID: 15240131
12. Zhang J, Rui YC, Yang PY jt. (2006) C-reaktiivne valk indutseeris adhesiivmolekulide ekspressiooni kultiveeritud aju mikrovaskulaarsetes endoteelrakkudes. Life Sciences 78:2983–2988. PMID: 16412476
13. Jung YS, Kim CS, Park HS jt. (2003) N-nitrosokarbofuraan indutseerib apoptoosi hiire aju mikrovaskulaarsetes endoteelrakkudes (bEnd.3). Journal of Pharmacological Sciences 93:489–495. PMID: 14737022
14. Tsai TY, Leong IL, Cheng KS jt. (2019) Lüsofosfatidüülkoliini poolt indutseeritud tsütotoksilisus ja hepariini poolt pakutav kaitse hiire aju bEND.3 endoteelrakkudes. Fundamental & Clinical Pharmacology 33:52–62. PMID: 29974515
15. Hu D, Shen Z, Hou X jt. (2025) ROCK-vahendatud aktiini ümberkujundamine aitab kaasa florfenikooliga ravitud bEnd.3 endoteelirakkude vähendatud proliferatsioonile ja migratsioonile. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology 39:e70453. PMID: 40826991
16. Chan Y, Chen W, Chen Y jt. (2020) Yi-Zhi-Fang-Dai valem avaldab in vitro ja in vivo kaitsvat mõju tihedate liideste tugivalkude kahjustustele, vahendades autofaagiat RAGE/CaMKKβ/AMPK/mTOR signaalitee reguleerimise kaudu. Biological & Pharmaceutical Bulletin 43:1847–1858. PMID: 33268702
17. Xiong R, Zhou XG, Tang Y, jt. (2021) Litši seemne polüfenool kaitseb vere-aju barjääri, pärssides Aβ(25-35)-st tingitud NLRP3-inflammasoomi aktiveerumist AMPK/mTOR/ULK1-vahendatud autofaagia kaudu bEnd.3-rakkudes ja APP/PS1-hiirtel. Phytotherapy Research 35:954–973. PMID: 32893437
18. Ma C, Ye Y, Shi X jt. (2025) Fotobiomodulatsioon leevendab vere-aju barjääri häireid Alzheimeri tõve APP/PS1 hiiremudelis, aktiveerides AMPK-signaaliteed. „Alzheimer's Research & Therapy“ 17:141. PMID: 40551167
19. Yue F, Zhang GP, Jin HM (2006) Aluselise fibroblastide kasvufaktori mõju angiogeense geeniprofiili ja tsüklooksügenaasi-2 ekspressioonile aju mikrovaskulaarsetes endoteelrakkudes. *Sheng Li Xue Bao* 58:124–128. PMID: 16628358
20. Zhu Y, Sun Y, Xie L jt (2003) Endogliini hüpoksiline induktsioon mitogeeni poolt aktiveeritud proteiinkinaaside kaudu hiire aju mikrovaskulaarsetes endoteelrakkudes. Stroke 34:2483–2488. PMID: 12947156
21. Li X, Zhou T, Zhi X jt. (2006) Hüpoksia/reoksügenatsiooni mõju CD73-le (ekto-5'-nukleotidaas) hiire mikroveresoonte endoteelirakkude liinides. Microvascular Research 72:48–53. PMID: 16828810
22. Shi LG, Zhang GP, Jin HM (2006) Angiopoetiin-1 poolt põhjustatud mikrovaskulaarsete endoteelirakkude apoptoosi pärssimine ja tsütokroom C osalus selles. Chinese Medical Journal 119:725–730. PMID: 16701012
23. Perry BN, Govindarajan B, Bhandarkar SS jt (2006) Angiopoetiin-2 farmakoloogiline blokeerimine on efektiivne hiirte mudelhemangioomide vastu. The Journal of Investigative Dermatology 126:2316–2322. PMID: 16741507
24. Govers R, Bevers L, de Bree P jt. (2002) Endoteeli lämmastikoksiidi süntaasi aktiivsus on seotud selle esinemisega rakkudevahelistes kontaktides. The Biochemical Journal 361:193–201. PMID: 11772391
25. Bevers LM, Braam B, Post JA jt. (2006) Tetrahüdrobiopteriin, kuid mitte L-arginiin, vähendab NO-süntaasi lahtisidumist rakkudes, mis ekspresseerivad kõrgel tasemel endoteel-NO-süntaasi. *Hypertension* 47:87–94. PMID: 16344367
26. Kwak BR, Pepper MS, Gros DB jt. (2001) Endoteeli haavade paranemise pärssimine domineerivate negatiivsete konneksiini inhibiitorite poolt. Molecular Biology of the Cell 12:831–845. PMID: 11294890
27. Wang H, Ward N, Boswell M jt. (2006) Aju mikrovaskulaarsetest endoteelrakkudest pärineva aju neurotroofse faktori sekretsioon. The European Journal of Neuroscience 23:1665–1670. PMID: 16553631