Įvadas

Šis Bend.3 Ląstelės Linija — taip pat žinoma sinonimais bEND.3, b.End3, bEnd3, BEND-3, BEND3 ir „iš smegenų gautos endotelio ląstelės.3“ — yra transformuota pelių smegenų mikrovaskulinių endotelio ląstelių linija, tapusi viena iš plačiausiai naudojamų in vitro priemonių neurovaskulinei biologijai. Linija buvo sukurta iš pelių smegenų endoteliomos audinio po transformacijos poliomos viruso viduriniojo T antigeno pagalba – tai manipuliacija, suteikianti stabilų, neribotą proliferacijos pajėgumą, tuo pačiu išsaugant pagrindines endotelio savybes. Nuo pat jos apibūdinimo 1990-ųjų pradžioje „bEnd.3“ tarnavo kaip prieinamas ir atkartojamas pakaitalas kraujosmegeninės barjeros (BBB), smegenų išemijos, insulto, reperfuzijos pažeidimo, angiogenezės ir, plačiau žiūrint, endotelio ląstelių biologijos tyrimams. Jo naudingumas modeliuojant BBB sutrikimus išeminio insulto, Alzheimero ligos ir trauminio smegenų sužalojimo kontekste padarė jį plačiai naudojama priemone tiek fundamentaliuose, tiek translaciniuose neuromokslų tyrimuose.

Svarbiausi dalykai

• „bEnd.3“ – tai transformuota pelės smegenų mikrovaskulinių endotelio ląstelių linija, gauta iš BALB/c pelės smegenų audinio ir transformuota poliomos viruso viduriniojo T antigeno pagalba (Cellosaurus registracijos numeris CVCL_0170).
• Jis plačiai naudojamas kaip kraujosmegenų barjero in vitro modelis, skirtas išeminio insulto, reperfuzijos pažeidimo, Alzheimero ligos ir neurouždegimo tyrimams.
• Šios ląstelės išreiškia pagrindinius su kraujosmegenų barjeru (BBB) susijusius žymeklius, įskaitant glaudžių jungčių baltymus kludiną-5, okludiną ir ZO-1, taip pat eNOS ir PECAM-1.
• bEnd.3 ląstelės išreiškia limfinio endotelio žymenis, pavyzdžiui, LYVE-1 ir VEGFR-3, todėl jos tampa vis svarbesnės kraujagyslių biologijos tyrimams.
• Šios ląstelių linijos dauginimosi trukmė yra 26–30 valandų, todėl ji puikiai tinka didelio masto eksperimentiniams tyrimams.
• Barjero sandarumas yra ribotas: didžiausia transendotelinė elektrinė varža, siekianti maždaug 130 Ω·cm², buvo pasiekta tik astroglių bendroje kultūroje, o ši linija menkai atskiria paraceliulinius ir transcelulinius pralaidumo žymeklius.
• Įrodyta, kad „bEnd.3“ ląstelės, veikdamos kaip maitinančiosios ląstelės, padeda išlaikyti žmogaus pluripotentines kamienines ląsteles, taip išplečiant jų taikymo galimybes kamieninių ląstelių biologijoje.

Kas yra „bEnd.3“?

bEnd.3 buvo išskirtas iš 6 savaičių amžiaus BALB/c pelės, kurios lytis nenurodyta, smegenų audinio (Cellosaurus registracijos numeris CVCL_0170). Pirminės endoteliomos ląstelės buvo gautos transformuojant pelių endotelio ląsteles poliomos viruso viduriniojo T (mT) antigenu. 1990 m. Montesano, Pepper ir kolegų atliktas reikšmingas tyrimas parodė, kad mT ekspresuojančios endoteliomos ląstelės pasižymi žymiai padidėjusiu proteolitiniu aktyvumu – ypač padidėjusiu urokinazės tipo plazminogeno aktyvatoriaus kiekiu kartu su sumažėjusiu plazminogeno aktyvatoriaus inhibitorių gamybos kiekiu — ir fibrino geliuose suformuoja dideles hemangiomoms panašias cistines struktūras, o tai paaiškina, kaip onkogenas smarkiai sutrikdo normalią kraujagyslių raidą [1]. Šis mechanistinis pagrindas padėjo apibrėžti transformuotą fenotipą, kuriuo grindžiamas bEnd.3 biologinis elgesys ir jo pritaikomumas eksperimentinėse sąlygose.

Vėlesni charakterizavimo tyrimai leido išsamiai nustatyti šios ląstelių linijos morfologinį ir molekulinį profilį. Omidi ir kolegos pranešė, kad bEnd.3 ląstelės kultūroje pasižymi savita verpstės formos plokščialąsteline morfologija ir ekspresuoja su vezikulėmis susijusius baltymus, įskaitant klatriną, kaveoliną-1, flotiliną ir dinaminą II, o tai atitinka aktyvų vezikulinio transporto mechanizmą [2]. Tame pačiame tyrime buvo patvirtintas glaudžių jungčių elementų ZO-1, JAM, okludino, klaudino-1 ir klaudino-5 transkriptų buvimas, taip pat funkcinis GLUT-1 tarpininkaujamas gliukozės įsisavinimas ir P-glikoproteino išsiskyrimas. Bendroje kultūroje su C6 astroglijos ląstelėmis monosluoksniai pasiekė maksimalų transendotelinį elektrinį pasipriešinimą, siekiantį maždaug 130 Ω·cm², nors autoriai taip pat nustatė, kad ląstelės reikšmingai neskirstė paraceliulinių ir transceluliulinių pralaidumo žymeklių. Yuen ir kolegos vėliau pranešė, kad „bEnd.3“ ląstelės taip pat ekspresuoja limfinio endotelio žymenis LYVE-1 ir VEGFR-3, taip pat progenitorinių ląstelių žymenis Sca-1 ir CD133, ir, stimuliuojamos TNF-alfa, suformuoja kapiliarinio tipo kanalėlius — šis atradimas išplėtė šios ląstelių linijos biologinę reikšmę už klasikinių kraujagyslių tyrimų ribų [3].

„bEnd.3“ privalumai

Vienas iš svarbiausių „bEnd.3“ privalumų – jos prieinamumas ir praktinis atkuriamumas. Skirtingai nuo pirminių smegenų mikrovaskulinių endotelio ląstelių, kurių izoliavimas reikalauja sudėtingų procedūrų ir kurių dauginimo galimybės yra ribotos, „bEnd.3“ yra nemirtinga ląstelių linija, kurią galima patikimai dauginti įvairiose laboratorijose. Ląstelių dauginimosi laikas yra 26–30 valandų, todėl jos puikiai tinka eksperimentams, kuriems reikalingas didelis vienodų ląstelių skaičius. Dėl stabilios endotelio žymenų ekspresijos — įskaitant glaudžių jungčių baltymus claudin-5, occludin, ir ZO-1, taip pat eNOS ir PECAM-1 – leidžia jas praktiškai naudoti kaip smegenų mikrovaskulinio endotelio pakaitalą įvairiomis eksperimentinėmis sąlygomis, su sąlyga, kad atsižvelgiama į toliau aprašytus su barjerine funkcija susijusius apribojimus.

„bEnd.3“ universalumas apima daugelį mokslinių tyrimų sričių. Atliekant tyrimus ši linija buvo naudojama modeliuoti kraujosmegenų barjero pažeidimus išeminio insulto ir reperfuzijos pažeidimo metu, tirti adhezijos molekulių sukeltą neurouždegimą, nustatyti angiogeninių genų ekspresijos profilį bei tirti koneksinų tarpininkaujamą tarpląstelinį bendravimą. Be to, Joubin ir kolegos įrodė, kad „bEnd.3“ ląstelės gali palaikyti žmogaus pluripotentines kamienines ląsteles nediferencijuotoje būsenoje, veikdamos kaip maitinančios ląstelės, kurias galima genetiškai modifikuoti – šią savybę sunku atkartoti naudojant trumpai gyvuojančias pirmines kultūras [4]. Toks plačias taikymo galimybes rodo, kad ši ląstelių linija yra naudinga neurobiologijos, kraujagyslių biologijos, farmakologijos ir kamieninių ląstelių tyrimų srityse.

„bEnd.3“ trūkumai

Nepaisant plačiai paplitusio naudojimo, „bEnd.3“ modelis, taikomas kaip BBB modelis, turi reikšmingų apribojimų. Omidi ir kolegos išmatavo, kad didžiausia transendotelinė elektrinė varža siekia tik apie 130 Ω·cm², o šiam rezultatui pasiekti reikėjo bendros kultūros su C6 astroglialinėmis ląstelėmis; dar svarbiau, kad monosluoksniai beveik neskyrė transcelulinių ir paracelulinių zondų, o propranololio ir sacharozės pralaidumo koeficientai skyrėsi tik nežymiai [2]. Autoriai padarė išvadą, kad ši linija netinka transendotelinio pralaidumo vertinimui, tačiau tebėra vertinga atliekant BBB transporto mechanizmų tyrimus. Todėl šioje sistemoje gautus pralaidumo duomenis reikėtų vertinti atsargiai ir, jei įmanoma, papildyti bendros kultūros sistemų duomenimis arba in vivo patvirtinimu.

Pati glaudžių jungčių struktūra yra susijęs trūkumas. Song ir Pachter palygino „bEnd.3“ su ką tik išgrynintomis pirminėmis pelių smegenų mikrovaskulinių endotelio ląstelėmis ir nustatė, kad, nors pirminėse ląstelėse klaudinas-5, okludinas ir ZO-1 buvo susikaupę palei tarpląstelines sienas, o okludinas ir ZO-1 buvo atskirti nuo detergentams atsparaus citoskeleto karkaso, tuo tarpu „bEnd.3“ ląstelėse okliudinas ir ZO-1 buvo išsisklaidę citoplazmoje, o šie baltymai buvo išlikę daugiausia tirpiojoje frakcijoje [5]. Taigi, glaudžių jungčių baltymo ekspresija bEnd.3 geną turinčiose ląstelėse savaime nereiškia, kad jungtys susidaro teisingai.

Dėl mT onkogeno ekspresijos pasikeitęs „bEnd.3“ pobūdis taip pat gali sukelti fenotipinius artefaktus, kurių nėra normaliame smegenų endotelio audinyje. Padidėjęs proteolitinis aktyvumas – pagrindinis mT ekspresiją turinčių endoteliomų ląstelių bruožas [1] — o limfiniai žymenys, tokie kaip LYVE-1 ir VEGFR-3, rodo, kad ši ląstelių linija nevisiškai atkuria normalų kraujagyslių endotelį [3]. Be to, šios linijos donoro lytis nėra nurodyta, o tai riboja tyrimų rezultatų pritaikomumą lyties atžvilgiu suskirstytiems moksliniams klausimams. Šie aspektai nesumažina šios ląstelių linijos vertės, tačiau pabrėžia, kaip svarbu suprasti jos specifinį biologinį kontekstą.

Peržiūrėti visas specifikacijas ir užsisakyti

Taikymo sritys

Kraujo-smegenų barjero modeliavimas ir išeminis insultas

Labiausiai žinomas „bEnd.3“ pritaikymas – kraujosmegenų barjero in vitro modeliavimas išeminėmis ir poišeminėmis sąlygomis. Koto ir kolegos įrodė, kad hipoksija (1 % O₂) pakeitė kludino-5 lokalizaciją ir baltymų koncentraciją „bEnd.3“ monosluoksniuose, sukeldama išmatuojamą transendotelinio elektrinio pasipriešinimo sumažėjimą, ir patvirtino atitinkamą kludino-5 praradimą tinklainės mikrovaskuliniame endotelyje in vivo [6]. Tai nustatė mechanistinį ryšį tarp sandariųjų jungčių pertvarkos ir barjero suirimo nervų hipoksijos metu bei padėjo „bEnd.3“ į poziciją kaip lengvai valdomą sistemą, skirtą tirti molekulinius procesus, lemiančius BBB sutrikimą insulto metu.

Dažnai cituotame Kim ir kolegų tyrime ši ląstelių linija buvo panaudota kaip in vitro BBB modelis, veikiamas deguonies ir gliukozės trūkumo (OGD), siekiant imituoti išemiją. Aštuoniolika valandų trukęs OGD sukėlė ląstelių disfunkciją, padidėjusį pralaidumą, okludino skilimą ir autofagijos kelių aktyvaciją, o suskilęs okludinas buvo aptiktas tose pačiose vietose kaip ir išemijos autofagozomos; tiek okludino praradimas, tiek pralaidumo pokytis buvo žymiai sumažinti autofagijos inhibitoriumi 3-metiladeninu. Tie patys molekuliniai pokyčiai ir jų atstatymas 3-metiladeninu vėliau buvo atkartoti žiurkių smegenų kapiliaruose, kuriems buvo sukelta vidurinės smegenų arterijos okliuzija [7]. Šis darbas nustatė mechanistinį modelį, susiejantį autofaginį srautą su baltymų, sudarančių glaudžius jungimus, praradimu, ir suteikė svarbių praktinių įžvalgų apie insulto patologiją.

Papildomi tyrimai parodė, kad agmatinas slopina matricos metaloproteinazių-2 ir -9 ekspresiją smegenų endotelio ląstelėse — įskaitant bEnd.3 — patyrusių OGD-reperfuzijos pažeidimą, o MMP-9 ekspresijos sumažėjimas vyko lygiagrečiai su eNOS ekspresijos padidėjimu ir išlaikytu azoto oksido išsiskyrimu, taip siūlant potencialų neuroprotektyvų mechanizmą, susijusį su smegenų pažeidimais ir reperfuzijos pažeidimais [8]. Tyrimai apie Ang II sukeltą apoptozę taip pat parodė, kad hiperozidas apsaugo bEnd.3 ląsteles ir išsaugo in vitro BBB monosluoksnio vientisumą, veikdamas JAM-A, klaudiną-5, ZO-1, kaveoliną-1 ir Mfsd2a, taip siūlydamas terapines galimybes smegenų kraujagyslių apsaugai [9]. Tyrimai dėl circLphn3 perprodukcijos bEnd.3 ląstelėse taip pat pabrėžė nekoduojančios RNR vaidmenį palaikant glaudžių jungčių baltymų, įskaitant ZO-1, ZO-2 ir okludino – po trauminio smegenų sužalojimo, o circLphn3 veikia kaip miR-185-5p molekulinė kempinė [10].

Neurouždegimas, endotelio toksikologija ir Alzhaimerio liga

bEnd.3 ląstelės plačiai naudojamos uždegiminių signalų smegenų kraujagyslių endotelio lygmenyje tyrimams. Jeong ir kolegos parodė, kad kadmis – visur paplitęs sunkusis metalas, kuris kaupiasi už kraujosienos (BBB) – stimuliuoja ICAM-1 ekspresiją bEnd.3 ląstelėse per NF-κB aktyvaciją, kurią lemia IκBα tirozino fosforilinimas, o ne jo skilimas, taip pateikdami mechanistinį pagrindą kadmio sukeltam cerebrovaskuliniam toksiškumui [11]. Panašiai Zhangas ir kolegos pranešė, kad C-reaktyviojo baltymo koncentracijos nuo 1 iki 75 mg/l padidino ICAM-1 ir VCAM-1 ekspresiją bei LDH nutekėjimą bEnd.3 ląstelėse, o tai leidžia manyti, kad šis ūminės fazės baltymas atlieka tiesioginį vaidmenį kraujosienos pažeidime išeminio insulto metu [12].

Šioje ląstelių linijoje taip pat buvo tiriamas pesticidų sukeltas endotelio toksiškumas. Jung ir kolegos įrodė, kad N-nitrosokarbofuranas, karbamato tipo pesticido karbofurano nitroso metabolitas, bEnd.3 ląstelėse sukėlė apoptozę per MAP kinazės signalinius kelius, o ERK signalinis kelias atliko pagrindinį vaidmenį ląstelių mirtyje [13]. Tsai ir kolegos tyrė lizofosfatidilcholino sukeltą citotoksiškumą bEnd.3 ląstelėse; jie nustatė, kad ląstelių mirtis susijusi su citosolinio kalcio pertekliumi, mitochondrijų membranos potencialo praradimu, p38 aktyvaciją bei kaspazės-3 aktyvaciją – ypač be reaktyviųjų deguonies rūšių susidarymo – ir nustatė, kad heparinas yra apsauginė medžiaga, veikianti pasroviui nuo p38 [14]. Naujausi tyrimai, susiję su gydymu florfenikoliu, parodė, kad ROCK/kofilino mediuojamas F-aktino pertvarkymas prisideda prie sumažėjusios bEnd.3 endotelio ląstelių proliferacijos ir migracijos [15].

Alzheimerio ligos tyrimų srityje bEnd.3 ląstelės buvo naudojamos kaip modelis, atspindintis amiloido beta peptido sukeltą kraujosienos barjero sutrikimą. Chan ir kolegos parodė, kad Aβ oligomerų sukeltus autofagijos pokyčius bEnd.3 ląstelėse blokavo RAGE mažos trukdančiosios RNR, susiedami RAGE signalizavimą per CaMKKβ/AMPK/mTOR ašį su autofagijos priklausomu glaudžių jungčių karkaso baltymų ZO-1, okludino ir klaudino-5 pažeidimu [16]. Be to, buvo įrodyta, kad ličių sėklų polifenolis apsaugo BBB vientisumą, slopindamas Aβ(25–35) sukeltą NLRP3 inflammasomo aktyvaciją per AMPK/mTOR/ULK1 tarpininkaujamą autofagijos kelią bEnd.3 ląstelėse; šie rezultatai buvo patvirtinti tyrimais su APP/PS1 transgeninėse pelėse – šis tyrimas padėjo geriau suprasti autofagijos ir inflammasomo sąveiką neurovaskulinėje sąsajoje [17]. Fotobiomoduliacija buvo tirta tame pačiame kontekste: Ma ir kolegos, naudodami LPS stimuliuotas bEnd.3 ląsteles kartu su APP/PS1 pelėmis, parodė, kad artimosios infraraudonosios spinduliuotės gydymas gerina mitochondrijų energijos apykaitą, padidina okludino, klaudino-5 ir ZO-1 ekspresiją bei apsaugo barjero vientisumą AMPK priklausomu būdu [18].

Angiogenezė ir kraujagyslių signalizacija

„bEnd.3“ pasirodė esanti labai informatyvi atliekant angiogeninio signalizavimo tyrimus. Yue ir kolegos panaudojo cDNR mikromatricą, kad nustatytų angiogeninių genų ekspresijos profilį „bEnd.3“ ląstelėse, apdorotose baziniu fibroblastų augimo faktoriumi (bFGF), ir nustatė proangiogeninių genų, įskaitant ADAMTS1, MMP-9, angiopoetino-1, PDGF-B ir G-CSF, antiangiogeninių genų, pvz., TIMP-2 ir TSP-3, ekspresijos sumažėjimą bei ciklooksigenazės-2 (COX-2) indukciją tiek mRNR, tiek baltymų lygmeniu [19]. Šis didelio našumo metodas leido pripažinti „bEnd.3“ kaip patogią platformą genomo masto angiogenezės profiliavimui.

Naudojant „bEnd.3“ ląsteles taip pat buvo išnagrinėtos hipoksijos sukeltos angiogeninės reakcijos. Zhu ir kolegos įrodė, kad hipoksija padidina endoglino (CD105) mRNR ir baltymų ekspresiją bEnd.3 ląstelėse aktyvuodama p38 MAPK, o šio signalo kelio inhibitoriai – ir dominuojantis neigiamas MKK3 – slopina endoglino indukciją [20]. Kadangi endoglino mutacijos pasitaiko paveldimoje hemoraginėje telangiektazijoje ir jo ekspresija padidėja aktyvios angiogenezės metu, šie duomenys susiejo hipoksijai jautrų MAPK signalizavimą su patologiniu kraujagyslių pertvarkymu. Li ir kolegos toliau parodė, kad hipoksija laiko priklausomai padidina CD73 (ekto-5'-nukleotidazės) aktyvumą, mRNR ir baltymų kiekį „bEnd.3“ ląstelėse laiko priklausomu būdu, o reoksigenacija iš pradžių šią indukciją panaikino, kol CD73 vėl padidėjo esant ilgalaikei reoksigenacijai – tai rodo, kad adenozino susidarymas yra neuroprotektyvus mechanizmas išemijos-reperfuzijos metu [21].

Angiopoetino signalizacija buvo išsamiai ištirta naudojant bEnd.3 kaip modelinę sistemą. Shi ir kolegos sukūrė be serumo apoptozės modelį bEnd.3 ląstelėse ir įrodė, kad angiopoetinas-1 slopina mikrovaskulinių endotelio ląstelių apoptozę per mechanizmą, susijusį su sumažėjusiu Bax kiekiu, padidėjusiu Bcl-2 kiekiu ir sumažėjusiu citokromo C išsiskyrimu iš mitochondrijų į citoplazmą [22]. Perry ir kolegos išplėtė angiopoetino biologijos tyrimus į hemangiomų sritį, įrodydami konstitucinę Tie-2 receptoriaus aktyvaciją žmogaus kūdikių hemangiomose ir naudodami bEnd.3 ląsteles kaip pelių modelio hemangiomų sistemą, kurioje farmakologinis angiopoetino-2 gamybos slopinimas beveik sustabdė naviko augimą in vivo [23].

eNOS, koneksinai ir endotelio funkcija

Endotelio azoto oksido sintazės (eNOS) biologija buvo gana tiksliai apibūdinta bEnd.3 ląstelėse. Goversas ir kolegos, naudodami imunofluorescencinę mikroskopiją, parodė, kad eNOS lokalizacija plazminėje membranoje labai priklauso nuo ląstelių tarpusavio kontakto, o jos koncentracija tarpląstelinėse sąsajose primena PECAM-1 pasiskirstymo modelį, o ne VE-kadherino ar plakoglobino, be to, eNOS aktyvumas yra didesnis konfluentiniuose, nei subkonfluentiniuose monosluoksniuose, nepaisant to, kad ekspresijos lygis išlieka nepakitęs [24]. Šis erdvinis ryšys tarp eNOS lokalizacijos ir aktyvumo iškėlė bEnd.3 ląsteles kaip modelį, kuriame galima prasmingai tirti konfluentinio endotelio fiziologinį kontekstą.

Beversas ir kolegos tyrė eNOS atsiejimą bEnd.3 ląstelėse, kurios ekspresuoja eNOS daugiau nei dviem eilėmis didesniais kiekiais nei lyginamoji endotelio linija, tačiau neturi iNOS ir nNOS. Jie nustatė, kad tetrahidrobiopterino (BH4) papildymas padidino NO gamybą ir sumažino reaktyviųjų deguonies rūšių (ROS) susidarymą, o papildomo L-arginino pridėjimas dar labiau padidino VEGF sukeltą ROS kiekį – tai rodo, kad šioje situacijoje atsiejimą lemia santykinis BH4 trūkumas, o ne arginino prieinamumas [25]. Šis rezultatas tiesiogiai susijęs su kraujagyslių komplikacijomis tokių ligų kaip hipertenzija ir aterosklerozė atveju, kai ilgalaikė eNOS perprodukcija paradoksaliu būdu gali skatinti oksidacinį stresą.

bEnd.3 ląstelėse taip pat buvo tiriamas koneksinų tarpininkaujamas ryšys per tarpląstelines jungtis. Kwak ir kolegos palygino koneksinų ekspresiją ir ląstelių tarpusavio sąsajas prieš ir po mechaninio bEnd.3 monosluoksnių pažeidimo, pastebėję, kad pažeidimo vietoje dėl žaizdos padidėjo Cx43 ekspresija, o Cx37 – sumažėjo, tuo tarpu Cx40 liko nepakitęs [26]. Stabili transfekcija dominuojančiais neigiamais koneksino inhibitoriais pailgino laiką, reikalingą visiškam žaizdos užsidarymui, maždaug 50 %, nepakeisdama proliferacijos, atskirų ląstelių migracijos ar proteolitinio aktyvumo, taip nustatydama specifinį tarpląstelinio ryšio per tarpląstelines jungtis vaidmenį koordinuotame endotelio žaizdų gijime.

Neurotrofinių veiksnių sekrecija ir kamieninių ląstelių pritaikymas

bEnd.3 ląstelės išskiria neurotrofinius faktorius, kurie veikia aplinkinę nervų mikroaplinką. Wangas ir kolegos įrodė, kad bEnd.3 ląstelės ekspresuoja ir išskiria iš smegenų gaunamą neurotrofinį faktorių (BDNF), o tiek nuolatinė, tiek periodinė hipoksija stimuliuoja BDNF sekreciją – periodinė hipoksija yra stipresnis stimuliatorius [27]. Hipoksijos sukeltą BDNF išsiskyrimą iš dalies slopino N-acetil-L-cisteinas ir superoksido dismutazės mimetikas, o tai rodo, kad reaktyviosios deguonies rūšys dalyvauja hipoksijos sukeltame neurotrofiniame signalizavime, ir tam reikėjo kalcio mobilizacijos iš vidinių atsargų. Šie atradimai patvirtino, kad smegenų mikrovaskulinis endotelis aktyviai dalyvauja nervinių ląstelių išlikime, o ne tik veikia kaip pasyvus barjeras.

Labiausiai stebina tai, kad Joubin ir kolegos parodė, jog bEnd.3 ląstelės išlaiko žmogaus pluripotentines kamienines ląsteles nediferencijuotoje būsenoje, išskirdamos tirpų aktyvų junginį, kuris imituoja pelės embrioninių fibroblastų teikiamą nišą [4]. Autoriai taip pat įrodė, kad bEnd.3 ląstelės gali būti genetiškai modifikuotos taip, kad išreikštų fluorescencinius žymeklius arba vaistų atsparumo genus, taip sukuriant specialiai pritaikytus maitinančius sluoksnius kamieninių ląstelių kultūroms – tai pritaikymas, kuris žymiai išplečia šios ląstelių linijos naudingumą už klasikinių endotelio tyrimų ribų.

Išvada

„bEnd.3“ išlieka viena iš universaliausių ir produktyviausių ląstelių linijų neurovaskulinių ir BBB tyrimuose. Nuo išeminio insulto ir reperfuzijos pažeidimo modeliavimo iki eNOS signalizacijos, koneksinų tarpininkaujamo žaizdų gijimo, angiogeninių genų ekspresijos ir autofagijos sukeltų glaudžių jungčių sutrikimų analizės – ši pelių smegenų mikrovaskulinių endotelio ląstelių linija suteikė įžvalgų įvairiose biomedicinos srityse. Jos pritaikomumas tyrimams, susijusiems su Alzhaimerio liga, trauminiais smegenų sužalojimais ir neuroprotektyvinių medžiagų atranka, dar labiau įtvirtina jos vietą neuromokslinių tyrimų priemonių rinkinyje – su sąlyga, kad eksperimentų plane atsižvelgiama į ribotą barjero sandarumą ir transformuotą fenotipą. Mokslininkams, ieškantiems gerai apibūdinto, atkartojamo ir eksperimentuose lengvai pritaikomo in vitro endotelio ir BBB transporto modelio, rekomenduojama susipažinti su „Bend.3“ ląstelėmis, prieinamomis svetainėje cytion.com, kur pateikiamos išsamios produkto specifikacijos ir užsakymo informacija.

Pagrindiniai leidiniai

1. Montesano R, Pepper MS, Möhle-Steinlein U ir kt. (1990) Padidėjęs proteolitinis aktyvumas lemia nenormalų morfogenetinį elgesį endotelio ląstelių, ekspresuojančių viduriniojo T onkogeną. „Cell“ 62:435–445. PMID: 2379237
2. Omidi Y, Campbell L, Barar J ir kt. (2003) Imortalizuotos pelių smegenų kapiliarų endotelio ląstelių linijos „b.End3“ vertinimas kaip in vitro kraujosmegenų barjero modelio vaistų įsisavinimo ir transportavimo tyrimams. „Brain Research“ 990:95–112. PMID: 14568334
3. Yuen D, Leu R, Tse J ir kt. (2014) Naujas bEnd.3 ląstelių, ekspresuojančių limfinių kraujagyslių endotelio hialuronano receptorių-1, apibūdinimas. „Lymphology“ 47:73–81. PMID: 25282873
4. Joubin K, Richardson A, Novoa N ir kt. (2012) Endotelio ląstelių linija bEnd.3 palaiko žmogaus pluripotentines kamienines ląsteles. „Stem Cells and Development“ 21:2312–2321. PMID: 22224974
5. Song L, Pachter JS (2003) Pelinių smegenų mikrovaskulinių endotelio ląstelių kultūra, išlaikanti su glaudžiais jungimais susijusių baltymų ekspresiją ir sąsają su cito skeletu. „In Vitro Cellular & Developmental Biology. Animal“ 39:313–320. PMID: 14613336
6. Koto T, Takubo K, Ishida S ir kt. (2007) Hipoksija sutrikdo nervinių kraujagyslių barjerinę funkciją dėl claudin-5 ekspresijos pokyčių endotelio ląstelėse. „The American Journal of Pathology“ 170:1389–1397. PMID: 17392177
7. Kim KA, Kim D, Kim JH ir kt. (2020) Autofagijos mediavimas okludino skilimas prisideda prie kraujosmegenų barjero sutrikdymo išemijos metu „bEnd.3“ smegenų endotelio ląstelėse ir žiurkių išeminio insulto modeliuose. „Fluids and Barriers of the CNS“ 17:21. PMID: 32169114
8. Yang MZ, Mun CH, Choi YJ ir kt. (2007) Agmatinas slopina matricos metaloproteinazę-9 per endotelio azoto oksido sintazę smegenų endotelio ląstelėse. „Neurological Research“ 29:749–754. PMID: 17588309
9. Xie YY, Lu YW, Yu GR (2022) Hiperozido apsauginis poveikis Ang II sukeltam bEnd.3 ląstelių apoptozei ir kraujosmegeninės barjeros pažeidimui in vitro. „BMC Complementary Medicine and Therapies“ 22:157. PMID: 35698113
10. Cheng YQ, Wu CR, Du MR ir kt. (2022) CircLphn3 apsaugo kraujosmegenų barjerą trauminio smegenų sužalojimo atveju. „Neural Regeneration Research“ 17:812–818. PMID: 34472480
11. Jeong EM, Moon CH, Kim CS ir kt. (2004) Kadmis stimuliuoja ICAM-1 ekspresiją per NF-kappaB aktyvaciją smegenų kraujagyslių endotelio ląstelėse. „Biochemical and Biophysical Research Communications“ 320:887–892. PMID: 15240131
12. Zhang J, Rui YC, Yang PY ir kt. (2006) C-reaktyviojo baltymo indukuota adhezijos molekulių ekspresija kultivuotose smegenų mikrovaskulinių endotelio ląstelėse. „Life Sciences“ 78:2983–2988. PMID: 16412476
13. Jung YS, Kim CS, Park HS ir kt. (2003) N-nitrozokarbofuranas indukuoja apoptozę pelių smegenų mikrovaskulinių endotelio ląstelėse (bEnd.3). „Journal of Pharmacological Sciences“ 93:489–495. PMID: 14737022
14. Tsai TY, Leong IL, Cheng KS ir kt. (2019) Lizofosfatidilcholino sukeltas citotoksiškumas ir heparino teikiama apsauga pelių smegenų bEND.3 endotelio ląstelėse. „Fundamental & Clinical Pharmacology“ 33:52–62. PMID: 29974515
15. Hu D, Shen Z, Hou X ir kt. (2025) ROCK reguliuojamas aktino pertvarkymas prisideda prie florfenikoliu gydytų bEnd.3 endotelio ląstelių proliferacijos ir migracijos sumažėjimo. „Journal of Biochemical and Molecular Toxicology“ 39:e70453. PMID: 40826991
16. Chan Y, Chen W, Chen Y ir kt. (2020) „Yi-Zhi-Fang-Dai“ formulė turi apsauginį poveikį nuo glaudžių jungčių karkaso baltymų pažeidimų in vitro ir in vivo, tarpininkaujant autofagijai per RAGE/CaMKKβ/AMPK/mTOR kelio reguliavimą. „Biological & Pharmaceutical Bulletin“ 43:1847–1858. PMID: 33268702
17. Xiong R, Zhou XG, Tang Y, ir kt. (2021) Ličių sėklų polifenoliai apsaugo kraujosmegenų barjerą, slopindami Aβ(25-35) sukeltą NLRP3 inflammasomo aktyvaciją per AMPK/mTOR/ULK1 reguliuojamą autofagiją bEnd.3 ląstelėse ir APP/PS1 pelėse. „Phytotherapy Research“ 35:954–973. PMID: 32893437
18. Ma C, Ye Y, Shi X ir kt. (2025) Fotobiomoduliacija švelnina kraujosmegenų barjero sutrikimą Alzheimero ligos APP/PS1 pelių modelyje, aktyvuodama AMPK kelią. „Alzheimer's Research & Therapy“ 17:141. PMID: 40551167
19. Yue F, Zhang GP, Jin HM (2006) Bazinio fibroblastų augimo faktoriaus poveikis angiogeninių genų profilio ir ciklooksigenazės-2 ekspresijai smegenų mikrovaskulinių endotelio ląstelėse. „Sheng Li Xue Bao“ 58:124–128. PMID: 16628358
20. Zhu Y, Sun Y, Xie L ir kt. (2003) Endoglino indukcija hipoksijos sąlygomis per mitogenu aktyvuotas proteinkinazes pelių smegenų mikrovaskulinių endotelio ląstelėse. „Stroke“ 34:2483–2488. PMID: 12947156
21. Li X, Zhou T, Zhi X ir kt. (2006) Hipoksijos ir reoksigenacijos poveikis CD73 (ekto-5'-nukleotidazei) pelių mikrovaskulinių endotelio ląstelių linijose. „Microvascular Research“ 72:48–53. PMID: 16828810
22. Shi LG, Zhang GP, Jin HM (2006) Angiopoetino-1 slopinamas mikrovaskulinių endotelio ląstelių apoptozė ir citochromo C vaidmuo. „Chinese Medical Journal“ 119:725–730. PMID: 16701012
23. Perry BN, Govindarajan B, Bhandarkar SS ir kt. (2006) Farmakologinis angiopoetino-2 blokavimas yra veiksmingas prieš modelines hemangiomas pelėse. „The Journal of Investigative Dermatology“ 126:2316–2322. PMID: 16741507
24. Govers R, Bevers L, de Bree P ir kt. (2002) Endotelio azoto oksido sintazės aktyvumas yra susijęs su jos buvimu ląstelių tarpusavio sąsajose. „The Biochemical Journal“ 361:193–201. PMID: 11772391
25. Bevers LM, Braam B, Post JA ir kt. (2006) Tetrahidrobiopterinas, o ne L-argininas, mažina NO sintazės atsiejimą ląstelėse, kuriose ekspresuojamas didelis endotelinės NO sintazės kiekis. „Hypertension“ 47:87–94. PMID: 16344367
26. Kwak BR, Pepper MS, Gros DB ir kt. (2001) Endotelio žaizdų gijimo slopinimas dominuojančių neigiamų koneksinų inhibitorių pagalba. „Molecular Biology of the Cell“ 12:831–845. PMID: 11294890
27. Wang H, Ward N, Boswell M ir kt. (2006) Smegenų kilmės neurotrofinio faktoriaus sekrecija iš smegenų mikrovaskulinių endotelio ląstelių. „The European Journal of Neuroscience“ 23:1665–1670. PMID: 16553631