Wprowadzenie

Ten Komórki Bend.3 Linia ta — znana również pod synonimami bEND.3, b.End3, bEnd3, BEND-3, BEND3 oraz „komórki śródbłonka pochodzące z mózgu.3” — to transformowana linia komórek śródbłonka mikronaczyniowego mózgu myszy, która stała się jednym z najczęściej stosowanych narzędzi in vitro w biologii nerwowo-naczyniowej. Linię tę uzyskano z tkanki śródbłonka mózgowego myszy po transformacji antygenem środkowym T wirusa poliomy, co zapewnia jej stabilną, nieograniczoną zdolność proliferacyjną przy zachowaniu kluczowych cech śródbłonka. Od czasu jej scharakteryzowania na początku lat 90. linia bEnd.3 służy jako łatwo dostępny i powtarzalny model zastępczy do badań nad barierą krew-mózg (BBB), niedokrwieniem mózgu, udarem, uszkodzeniem reperfuzyjnym, angiogenezą oraz, w szerszym ujęciu, biologią komórek śródbłonka. Jego przydatność w modelowaniu zaburzeń BBB w kontekście udaru niedokrwiennego, choroby Alzheimera i urazowego uszkodzenia mózgu sprawiła, że stał się on powszechnie stosowanym narzędziem zarówno w podstawowych, jak i translacyjnych badaniach neurobiologicznych.

Najważniejsze wnioski

• bEnd.3 to transformowana linia komórek śródbłonka mikronaczyniowego mózgu myszy, pochodząca z tkanki mózgowej myszy rasy BALB/c i transformowana antygenem T wirusa poliomy (numer katalogowy Cellosaurus: CVCL_0170).
• Jest szeroko stosowany jako model in vitro bariery krew-mózg w badaniach nad udarem niedokrwiennym, uszkodzeniem reperfuzyjnym, chorobą Alzheimera i neurozapaleniem.
• Komórki te wykazują ekspresję kluczowych markerów związanych z barierą krew-mózg (BBB), w tym białek połączeń ścisłych – klaudyny-5, okludyny i ZO-1 – a także eNOS i PECAM-1.
• Komórki bEnd.3 wykazują ekspresję markerów śródbłonka limfatycznego, takich jak LYVE-1 i VEGFR-3, co zwiększa ich znaczenie w badaniach z zakresu biologii naczyniowej.
• Czas podwojenia tej linii komórkowej wynosi 26–30 godzin, co sprawia, że nadaje się ona do prowadzenia badań na dużą skalę.
• Szczelność bariery jest ograniczona: maksymalną rezystancję elektryczną przez śródbłonek wynoszącą około 130 Ω·cm² osiągnięto jedynie w hodowli mieszanej z udziałem astrocytów, a linia ta słabo rozróżnia markery przepuszczalności międzykomórkowej i przezkomórkowej.
• Wykazano, że komórki bEnd.3, pełniąc rolę komórek podtrzymujących, wspomagają utrzymanie ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych, co poszerza zakres ich zastosowań w biologii komórek macierzystych.

Czym jest bEnd.3?

bEnd.3 pochodzi z tkanki mózgowej 6-tygodniowej myszy rasy BALB/c o nieokreślonej płci (numer katalogowy Cellosaurus: CVCL_0170). Pierwotne komórki śródbłonka nowotworowego uzyskano poprzez transformację mysich komórek śródbłonka antygenem middle T (mT) wirusa poliomy. Przełomowe badanie z 1990 roku przeprowadzone przez Montesano, Peppera i współpracowników wykazało, że komórki śródbłonka nowotworowego wyrażające mT wykazują znacznie zwiększoną aktywność proteolityczną — w szczególności podwyższony poziom aktywatora plazminogenu typu urokinazy wraz ze zmniejszoną produkcją inhibitora aktywatora plazminogenu — oraz tworzą duże struktury torbielowate przypominające naczyniaki w żelach fibrynowych, co wyjaśnia głębokie zakłócenie przez onkogen prawidłowego rozwoju naczyniowego [1]. Te mechanistyczne podstawy pomogły zdefiniować zmieniony fenotyp, który stanowi podstawę zachowania biologicznego bEnd.3 oraz jego przydatności w warunkach eksperymentalnych.

W ramach dalszych badań charakterystycznych szczegółowo określono profil morfologiczny i molekularny tej linii komórkowej. Omidi i współpracownicy stwierdzili, że komórki bEnd.3 wykazują w hodowli charakterystyczną, wrzecionowatą morfologię płaskonabłonkową oraz wyrażają białka związane z pęcherzykami, w tym klatrynę, kaveolinę-1, flotillinę i dynaminę II, co wskazuje na aktywny mechanizm transportu pęcherzykowego [2]. W tym samym badaniu potwierdzono obecność transkryptów elementów połączeń ścisłych: ZO-1, JAM, okludyny, klaudyny-1 i klaudyny-5, a także funkcjonalny wychwyt glukozy za pośrednictwem GLUT-1 oraz wypływ glukozy za pośrednictwem glikoproteiny P. W hodowli mieszanej z astrocytami C6 monowarstwy osiągnęły maksymalną rezystancję elektryczną przez śródbłonek wynoszącą około 130 Ω·cm², chociaż autorzy stwierdzili również, że komórki nie rozróżniały w znaczący sposób sond przepuszczalności międzykomórkowej od transkomórkowej. Yuen i współpracownicy stwierdzili później, że komórki bEnd.3 wykazują również ekspresję markerów śródbłonka limfatycznego LYVE-1 i VEGFR-3, a także markerów komórek progenitorowych Sca-1 i CD133, i po stymulacji TNF-alfa tworzą rurki typu kapilarnego — odkrycie to poszerzyło znaczenie biologiczne tej linii komórkowej poza ramy klasycznych badań nad naczyniami krwionośnymi [3].

Zalety bEnd.3

Jedną z najważniejszych zalet linii bEnd.3 jest jej dostępność i praktyczna powtarzalność hodowli. W przeciwieństwie do pierwotnych komórek śródbłonka mikronaczyniowego mózgu, które wymagają pracochłonnych procedur izolacji i charakteryzują się ograniczoną zdolnością do pasażowania, bEnd.3 jest nieśmiertelną linią komórkową, którą można niezawodnie namnażać w różnych laboratoriach. Dzięki czasowi podwojenia wynoszącemu 26–30 godzin komórki te doskonale nadają się do eksperymentów wymagających dużej liczby jednolitych komórek. Ich stabilna ekspresja markerów śródbłonka — w tym białek połączeń ścisłych, takich jak klaudyna-5, okludyna oraz ZO-1, a także eNOS i PECAM-1 — sprawia, że stanowią one praktyczny substytut śródbłonka mikronaczyniowego mózgu w szerokim zakresie warunków eksperymentalnych, pod warunkiem uwzględnienia zastrzeżeń dotyczących funkcji barierowej przedstawionych poniżej.

Wszechstronność linii bEnd.3 obejmuje wiele dyscyplin badawczych. W badaniach wykorzystano tę linię do modelowania zaburzeń bariery krew-mózg podczas udaru niedokrwiennego i uszkodzeń reperfuzyjnych, badania neurozapalenia wywołanego przez cząsteczki adhezyjne, charakterystyki ekspresji genów angiogennych oraz analizy komunikacji międzykomórkowej za pośrednictwem koneksyn. Ponadto Joubin i współpracownicy wykazali, że komórki bEnd.3 mogą utrzymywać ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste w stanie niezróżnicowanym, pełniąc rolę komórek podtrzymujących, które można modyfikować genetycznie — jest to właściwość trudna do odtworzenia w przypadku krótkotrwałych hodowli pierwotnych. [4]. Tak szeroki zakres zastosowań świadczy o przydatności tej linii komórkowej w neurobiologii, biologii naczyniowej, farmakologii oraz badaniach nad komórkami macierzystymi.

Ograniczenia programu bEnd.3

Pomimo powszechnego stosowania, bEnd.3 wykazuje istotne ograniczenia, gdy jest wykorzystywany jako model bariery krew-mózg. Omidi i współpracownicy zmierzyli maksymalną rezystancję elektryczną przez śródbłonek wynoszącą zaledwie około 130 Ω·cm², przy czym wartość ta wymagała hodowli współistniejącej z astrocytami C6; co ważniejsze, monowarstwy wykazywały niewielką zdolność rozróżniania sond transkomórkowych od parakomórkowych, a współczynniki przepuszczalności dla propranololu i sacharozy różniły się jedynie nieznacznie [2]. Autorzy doszli do wniosku, że metoda ta nie nadaje się do oceny przepuszczalności przez śródbłonek, pozostając jednak przydatną w badaniach nad mechanizmami transportu przez barierę krew-mózg. Dane dotyczące przepuszczalności uzyskane w tym systemie należy zatem interpretować z ostrożnością i, w miarę możliwości, uzupełniać wynikami uzyskanymi w systemach współhodowli lub weryfikacją in vivo.

Sama budowa połączeń ścisłych stanowi powiązaną z tym słabość. Song i Pachter porównali komórki bEnd.3 ze świeżo oczyszczonymi pierwotnymi mysim komórkami śródbłonka mikronaczyniowego mózgu i stwierdzili, że podczas gdy komórki pierwotne skupiały klaudinę-5, okludynę i ZO-1 wzdłuż granic międzykomórkowych oraz oddzielały okludynę i ZO-1 od odpornej na detergenty struktury cytoszkieletowej, komórki bEnd.3 wykazywały rozproszoną lokalizację okludyny i ZO-1 w cytoplazmie i zatrzymywały te białka głównie we frakcji rozpuszczalnej [5]. Ekspresja białka ścisłego połączenia w bEnd.3 nie oznacza zatem sama w sobie prawidłowego tworzenia połączeń.

Zmieniony charakter bEnd.3, wynikający z ekspresji onkogenu mT, może również powodować pojawienie się artefaktów fenotypowych, które nie występują w prawidłowym śródbłonku mózgowym. Podwyższona aktywność proteolityczna — cecha charakterystyczna komórek śródbłoniaka wykazujących ekspresję mT [1] — a ekspresja markerów limfatycznych, takich jak LYVE-1 i VEGFR-3, wskazuje, że linia komórkowa nie odzwierciedla w pełni normalnego śródbłonka naczyń krwionośnych [3]. Ponadto płeć dawcy nie została określona w przypadku tej linii komórkowej, co ogranicza możliwość zastosowania uzyskanych wyników w badaniach z uwzględnieniem podziału według płci. Te uwagi nie umniejszają wartości tej linii komórkowej, ale podkreślają znaczenie zrozumienia jej konkretnego kontekstu biologicznego.

Zobacz pełną specyfikację i złóż zamówienie

Zastosowania

Modelowanie bariery krew-mózg i udar niedokrwienny

Najważniejszym zastosowaniem bEnd.3 jest wykorzystanie go jako modelu in vitro bariery krew-mózg w warunkach niedokrwienia i po niedokrwieniu. Koto i współpracownicy wykazali, że hipoksja (1% O₂) zmieniała lokalizację i poziom białka klaudyny-5 w monowarstwach bEnd.3, powodując mierzalny spadek oporu elektrycznego przez śródbłonek, oraz potwierdzili odpowiadającą temu utratę klaudyny-5 w śródbłonku mikronaczyniowym siatkówki in vivo [6]. Ustalono w ten sposób mechanistyczny związek między przebudową połączeń ścisłych a załamaniem się bariery podczas niedotlenienia neuronów, a bEnd.3 stała się łatwym w obsłudze systemem do badania zdarzeń molekularnych leżących u podstaw upadku bariery krew-mózg (BBB) podczas udaru mózgu.

W często cytowanym badaniu Kim i współpracowników wykorzystano tę linię komórkową jako model bariery krew-mózg in vitro poddaną niedoborowi tlenu i glukozy (OGD) w celu symulacji niedokrwienia. Osiemnaście godzin OGD wywołało dysfunkcję komórkową, zwiększoną przepuszczalność, degradację okludyny oraz aktywację szlaków autofagii, przy czym zdegradowana okludyna kolokalizowała się z autofagosomami niedokrwiennymi; zarówno utrata okludyny, jak i zmiana przepuszczalności zostały znacznie zmniejszone przez inhibitor autofagii – 3-metyladeninę. Te same zmiany molekularne oraz ich odwrócenie przez 3-metyladeninę odtworzono następnie w kapilarach mózgowych szczurów poddanych okluzji tętnicy środkowej mózgu [7]. Praca ta ustanowiła ramy mechanistyczne łączące przepływ autofagiczny z utratą białek połączeń ścisłych i dostarczyła ważnych spostrzeżeń translacyjnych dotyczących patologii udaru mózgu.

W badaniach uzupełniających wykazano, że agmatyna osłabia ekspresję metaloproteinaz macierzy 2 i 9 w komórkach śródbłonka mózgowego — w tym w komórkach bEnd.3 — poddanych uszkodzeniu spowodowanemu niedokrwieniem i reperfuzją (OGD), przy czym obniżenie ekspresji MMP-9 przebiegało równolegle do zwiększenia ekspresji eNOS i utrzymania uwalniania tlenku azotu, co wskazuje na potencjalny mechanizm neuroprotekcyjny istotny w przypadku urazów mózgu i uszkodzeń reperfuzyjnych [8]. Badania nad apoptozą wywołaną przez Ang II wykazały ponadto, że hiperozyd chroni komórki bEnd.3 i zachowuje integralność monowarstwy BBB in vitro, oddziałując na JAM-A, klaudynę-5, ZO-1, kaveolinę-1 i Mfsd2a, co sugeruje możliwości terapeutyczne w zakresie ochrony naczyń mózgowych [9]. Badania nad nadekspresją circLphn3 w komórkach bEnd.3 również podkreśliły rolę niekodującego RNA w utrzymaniu ekspresji białek połączeń ścisłych — w tym ZO-1, ZO-2 i okludynę — po urazowym uszkodzeniu mózgu, przy czym circLphn3 pełni rolę molekularnej gąbki dla miR-185-5p [10].

Neurozapalenie, toksykologia śródbłonka i choroba Alzheimera

Komórki bEnd.3 są szeroko wykorzystywane do badania sygnalizacji zapalnej w śródbłonku naczyń mózgowych. Jeong i współpracownicy wykazali, że kadm — wszechobecny metal ciężki, który gromadzi się poza barierą krew-mózg — stymulował ekspresję ICAM-1 w komórkach bEnd.3 poprzez aktywację NF-κB wywołaną fosforylacją tyrozynową IκBα, a nie jego degradacją, dostarczając mechanistycznej podstawy dla indukowanej przez kadm toksyczności naczyniowo-mózgowej [11]. Podobnie Zhang i współpracownicy stwierdzili, że białko C-reaktywne w stężeniach 1–75 mg/l zwiększało ekspresję ICAM-1 i VCAM-1 oraz uwalnianie LDH w komórkach bEnd.3, co sugeruje bezpośrednią rolę tego białka ostrej fazy w uszkodzeniu bariery krew-mózg podczas udaru niedokrwiennego [12].

W tej linii komórkowej badano również toksyczność śródbłonkową wywołaną przez pestycydy. Jung i współpracownicy wykazali, że N-nitrozokarbofuran, nitrozo-metabolit pestycydu karbaminianowego karbofuranu, indukował apoptozę w komórkach bEnd.3 poprzez szlaki kinaz MAP, przy czym szlak ERK odgrywał dominującą rolę w śmierci komórkowej [13]. Tsai i współpracownicy zbadali cytotoksyczność wywołaną lizofosfatydylocholiną w komórkach bEnd.3, przypisując śmierć komórkową przeciążeniu wapniem w cytosolu, utracie potencjału błony mitochondrialnej, aktywacji p38 oraz aktywacji kaspazy-3 — co istotne, bez wytwarzania reaktywnych form tlenu — i zidentyfikowali heparynę jako środek ochronny działający poniżej p38 [14]. W nowszych badaniach dotyczących leczenia florfenikolem udokumentowano, że przebudowa F-aktyny, w której pośredniczą ROCK i kofilina, przyczynia się do zmniejszonej proliferacji i migracji w komórkach śródbłonka bEnd.3 [15].

W dziedzinie badań nad chorobą Alzheimera komórki bEnd.3 służyły jako model zaburzeń bariery krew-mózg (BBB) wywołanych przez peptyd beta-amyloidowy. Chan i współpracownicy wykazali, że indukowane przez oligomery Aβ zmiany w autofagii w komórkach bEnd.3 były blokowane przez małe interferujące RNA RAGE, łącząc sygnalizację RAGE poprzez oś CaMKKβ/AMPK/mTOR z zależnym od autofagii uszkodzeniem białek szkieletowych połączeń ścisłych, takich jak ZO-1, okludyna i klaudyna-5 [16]. W innym badaniu wykazano, że polifenole z nasion liczi chronią integralność BBB poprzez hamowanie indukowanej przez Aβ(25–35) aktywacji inflammasomu NLRP3 za pośrednictwem szlaku autofagii regulowanego przez AMPK/mTOR/ULK1 w komórkach bEnd.3; wyniki te potwierdzono na myszach transgenicznych APP/PS1 — badanie to poszerzyło wiedzę na temat wzajemnego oddziaływania autofagii i inflammasomu na styku układu nerwowego i naczyniowego [17]. W tym samym kontekście badano fotobiomodulację: Ma i współpracownicy wykorzystali komórki bEnd.3 stymulowane LPS oraz myszy transgeniczne APP/PS1, aby wykazać, że terapia promieniowaniem bliskiej podczerwieni poprawia metabolizm energetyczny mitochondriów, zwiększa ekspresję okludyny, klaudiny-5 i ZO-1 oraz chroni integralność bariery w sposób zależny od AMPK [18].

Angiogeneza i sygnalizacja naczyniowa

Komórki bEnd.3 okazały się bardzo przydatne w badaniach nad sygnalizacją angiogenną. Yue i współpracownicy wykorzystali mikromacierz cDNA do profilowania ekspresji genów angiogennych w komórkach bEnd.3 poddanych działaniu podstawowego czynnika wzrostu fibroblastów (bFGF), identyfikując zwiększoną ekspresję genów proangiogennych, w tym ADAMTS1, MMP-9, angiopoetyny-1, PDGF-B i G-CSF, obniżoną ekspresję genów antyangiogennych, takich jak TIMP-2 i TSP-3, oraz indukcję cyklooksygenazy-2 (COX-2) zarówno na poziomie mRNA, jak i białka [19]. To podejście oparte na wysokoprzepustowości ugruntowało pozycję bEnd.3 jako wygodnej platformy do profilowania angiogenezy w skali genomowej.

Reakcje angiogeniczne wywołane niedotlenieniem zostały również zmapowane przy użyciu komórek bEnd.3. Zhu i współpracownicy wykazali, że hipoksja zwiększała ekspresję mRNA i białka endogliny (CD105) w komórkach bEnd.3 poprzez aktywację p38 MAPK, przy czym inhibitory tego szlaku — oraz dominująca negatywna forma MKK3 — hamowały indukcję endogliny [20]. Ponieważ endoglina ulega mutacji w przypadku dziedzicznej teleangiektazji krwotocznej i jej ekspresja jest zwiększona podczas aktywnej angiogenezy, odkrycia te powiązały wrażliwy na niedotlenienie szlak sygnałowy MAPK z patologiczną przebudową naczyń krwionośnych. Li i współpracownicy wykazali ponadto, że niedotlenienie zwiększa aktywność CD73 (ekto-5'-nukleotydazy), mRNA oraz białka w komórkach bEnd.3 w sposób zależny od czasu, podczas gdy reoksygenacja początkowo odwracała tę indukcję, po czym poziom CD73 ponownie wzrastał przy przedłużonej reoksygenacji — co wskazuje na wytwarzanie adenozyny jako mechanizm neuroprotekcyjny podczas niedokrwienia i reperfuzji [21].

Sygnalizacja angiopoetyny została dogłębnie zbadana z wykorzystaniem komórek bEnd.3 jako systemu modelowego. Shi i współpracownicy stworzyli bezsurowiczy model apoptozy w komórkach bEnd.3 i wykazali, że angiopoetyna-1 hamuje apoptozę komórek śródbłonka mikronaczyniowego poprzez mechanizm obejmujący zmniejszenie poziomu białka Bax, zwiększenie poziomu białka Bcl-2 oraz zmniejszenie uwalniania cytochromu C z mitochondriów do cytoplazmy [22]. Perry i współpracownicy rozszerzyli badania nad biologią angiopoetyny na badania nad naczyniakami, wykazując konstytutywną aktywację receptora Tie-2 w ludzkim naczyniaku niemowlęcym oraz wykorzystując komórki bEnd.3 jako mysi model naczyniaka, w którym farmakologiczne hamowanie produkcji angiopoetyny-2 niemal całkowicie powstrzymało wzrost guza in vivo [23].

eNOS, koneksyny i funkcja śródbłonka

Biologia śródbłonkowej syntazy tlenku azotu (eNOS) została scharakteryzowana w komórkach bEnd.3 z dużą precyzją. Govers i współpracownicy wykorzystali mikroskopię immunofluorescencyjną, aby wykazać, że lokalizacja eNOS w błonie komórkowej zależy w decydującym stopniu od kontaktów międzykomórkowych, przy czym obserwuje się jej silne wzbogacenie w miejscach kontaktów międzykomórkowych, przypominające raczej wzór dystrybucji PECAM-1 niż VE-kadheryny lub plakoglobiny, a aktywność eNOS jest wyższa w monowarstwach zlewających się niż w monowarstwach nie zlewających się, pomimo niezmienionego poziomu ekspresji [24]. To przestrzenne powiązanie między lokalizacją eNOS a jej aktywnością sprawiło, że linia bEnd.3 stała się modelem, w którym można w sposób miarodajny badać fizjologiczny kontekst zlewającego się śródbłonka.

Bevers i współpracownicy zbadali rozprzężenie eNOS w komórkach bEnd.3, które wyrażają eNOS na poziomie o ponad dwa rzędy wielkości wyższym niż w porównawczej linii śródbłonka, przy czym nie posiadają iNOS ani nNOS. Odkryli, że suplementacja tetrahydrobiopteryną (BH4) zwiększyła produkcję NO i zmniejszyła wytwarzanie reaktywnych form tlenu, podczas gdy dodanie dodatkowej L-argininy jeszcze bardziej zwiększyło poziom ROS indukowanych przez VEGF — co wskazuje, że to względny niedobór BH4, a nie dostępność argininy, napędza odłączenie w tych warunkach [25]. Wynik ten ma bezpośrednie znaczenie dla powikłań naczyniowych związanych z takimi schorzeniami, jak nadciśnienie i miażdżyca, w których utrzymująca się nadekspresja eNOS może paradoksalnie sprzyjać stresowi oksydacyjnemu.

Komunikację przez połączenia szczelinowe, w której pośredniczy koneksyna, zbadano również w komórkach bEnd.3. Kwak i współpracownicy porównali ekspresję koneksyn oraz sprzężenie międzykomórkowe przed i po mechanicznym uszkodzeniu monowarstw bEnd.3, obserwując wywołaną uszkodzeniem regulację w górę Cx43 oraz regulację w dół Cx37 w miejscu urazu, przy czym Cx40 pozostało niezmienione [26]. Stabilna transfekcja dominującymi negatywnymi inhibitorami koneksyn wydłużyła czas potrzebny do całkowitego zamknięcia rany o około 50% bez zmiany proliferacji, migracji pojedynczych komórek ani aktywności proteolitycznej, potwierdzając specyficzną rolę komunikacji przez połączenia szczelinowe w skoordynowanej naprawie ran śródbłonkowych.

Wydzielanie czynników neurotroficznych i zastosowania w medycynie komórkowej

Komórki bEnd.3 wydzielają czynniki neurotroficzne, które oddziałują na otaczające mikrośrodowisko nerwowe. Wang i współpracownicy wykazali, że czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego (BDNF) jest ekspresjonowany i uwalniany przez komórki bEnd.3, przy czym zarówno długotrwała, jak i przerywana hipoksja stymulują wydzielanie BDNF — przy czym hipoksja przerywana jest silniejszym bodźcem [27]. Uwalnianie BDNF wywołane niedotlenieniem było częściowo hamowane przez N-acetylo-L-cysteinę oraz przez mimetyk dysmutazy ponadtlenkowej, co wskazuje na udział reaktywnych form tlenu w sygnalizacji neurotroficznej wywołanej niedotlenieniem, a proces ten wymagał mobilizacji wapnia z wewnętrznych zapasów. Odkrycia te wykazały, że śródbłonek mikronaczyniowy mózgu aktywnie uczestniczy w procesie przeżycia komórek nerwowych, a nie pełni jedynie rolę biernej bariery.

Co najbardziej uderzające, Joubin i współpracownicy wykazali, że komórki bEnd.3 utrzymują ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste w stanie niezróżnicowanym, wydzielając rozpuszczalną substancję, która naśladuje niszę zapewnianą przez mysie embrionalne fibroblasty [4]. Autorzy wykazali ponadto, że komórki bEnd.3 można genetycznie zmodyfikować tak, aby wyrażały reportery fluorescencyjne lub geny oporności na leki, tworząc w ten sposób specjalnie zaprojektowane warstwy komórek podtrzymujących do hodowli komórek macierzystych — zastosowanie to znacznie rozszerza użyteczność tej linii komórkowej poza zakres klasycznych badań nad śródbłonkiem.

Wnioski

bEnd.3 pozostaje jedną z najbardziej wszechstronnych i produktywnych linii komórkowych w badaniach nad układem nerwowo-naczyniowym i barierą krew-mózg (BBB). Od modelowania udaru niedokrwiennego i uszkodzenia reperfuzyjnego po analizę sygnalizacji eNOS, naprawę ran za pośrednictwem koneksyn, ekspresję genów angiogennych oraz zaburzenia połączeń ścisłych wywołane autofagią – ta mysia linia komórek śródbłonka mikronaczyniowego mózgu wniosła wkład w wiele dziedzin biomedycznych. Jej przydatność w badaniach dotyczących choroby Alzheimera, urazów mózgu oraz przesiewania środków neuroprotekcyjnych dodatkowo umacnia jej pozycję w zestawie narzędzi badawczych neuronauki — pod warunkiem uwzględnienia w projekcie eksperymentalnym jej ograniczonej szczelności bariery oraz zmienionego fenotypu. Naukowców poszukujących dobrze scharakteryzowanego, powtarzalnego i łatwego w obsłudze modelu in vitro komórek śródbłonka oraz transportu przez barierę krew-mózg zachęca się do zapoznania się z komórkami Bend.3 dostępnymi na stronie cytion.com, gdzie podano pełną specyfikację produktu oraz informacje dotyczące zamawiania.

Kluczowe publikacje

1. Montesano R, Pepper MS, Möhle-Steinlein U i in. (1990) Zwiększona aktywność proteolityczna odpowiada za nieprawidłowe zachowanie morfogenetyczne komórek śródbłonka wyrażających onkogen middle T. Cell 62:435–445. PMID: 2379237
2. Omidi Y, Campbell L, Barar J i in. (2003) Ocena nieśmiertelnej mysiej linii komórek śródbłonka naczyń włosowatych mózgu, b.End3, jako modelu bariery krew-mózg in vitro do badań nad wchłanianiem i transportem leków. Brain Research 990:95–112. PMID: 14568334
3. Yuen D, Leu R, Tse J i in. (2014) Nowa charakterystyka komórek bEnd.3 wyrażających receptor hialuronianowy 1 śródbłonka naczyń limfatycznych. Lymphology 47:73–81. PMID: 25282873
4. Joubin K, Richardson A, Novoa N i in. (2012) Linia komórek śródbłonka bEnd.3 podtrzymuje ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste. „Stem Cells and Development” 21:2312–2321. PMID: 22224974
5. Song L, Pachter JS (2003) Hodowla mysich komórek śródbłonka mikronaczyniowego mózgu, które zachowują ekspresję i powiązania z cytoszkieletem białek związanych z połączeniami ścisłymi. In Vitro Cellular & Developmental Biology. Animal 39:313–320. PMID: 14613336
6. Koto T, Takubo K, Ishida S i in. (2007) Niedotlenienie zaburza funkcję barierową naczyń krwionośnych układu nerwowego poprzez zmiany w ekspresji klaudyny-5 w komórkach śródbłonka. The American Journal of Pathology 170:1389–1397. PMID: 17392177
7. Kim KA, Kim D, Kim JH i in. (2020) Degradacja okludyny za pośrednictwem autofagii przyczynia się do zaburzenia bariery krew-mózg podczas niedokrwienia w komórkach śródbłonka mózgowego bEnd.3 oraz w modelach udaru niedokrwiennego u szczurów. Fluids and Barriers of the CNS 17:21. PMID: 32169114
8. Yang MZ, Mun CH, Choi YJ i in. (2007) Agmatyna hamuje metaloproteinazę macierzy 9 poprzez śródbłonkową syntazę tlenku azotu w komórkach śródbłonka mózgowego. Neurological Research 29:749–754. PMID: 17588309
9. Xie YY, Lu YW, Yu GR (2022) Ochronne działanie hiperozydu na apoptozę komórek bEnd.3 wywołaną przez Ang II oraz uszkodzenie modelu bariery krew-mózg in vitro. BMC Complementary Medicine and Therapies 22:157. PMID: 35698113
10. Cheng YQ, Wu CR, Du MR i in. (2022) CircLphn3 chroni barierę krew-mózg w urazowym uszkodzeniu mózgu. Neural Regeneration Research 17:812–818. PMID: 34472480
11. Jeong EM, Moon CH, Kim CS i in. (2004) Kadm stymuluje ekspresję ICAM-1 poprzez aktywację NF-kappaB w komórkach śródbłonka naczyń mózgowych. Biochemical and Biophysical Research Communications 320:887–892. PMID: 15240131
12. Zhang J, Rui YC, Yang PY i in. (2006) Białko C-reaktywne indukowało ekspresję cząsteczek adhezyjnych w hodowanych komórkach śródbłonka mikronaczyniowego mózgu. Life Sciences 78:2983–2988. PMID: 16412476
13. Jung YS, Kim CS, Park HS i in. (2003) N-nitrozokarbofuran indukuje apoptozę w mysich komórkach śródbłonka mikronaczyniowego mózgu (bEnd.3). „Journal of Pharmacological Sciences” 93:489–495. PMID: 14737022
14. Tsai TY, Leong IL, Cheng KS i in. (2019) Cytotoksyczność wywołana przez lizofosfatydylocholinę i ochrona zapewniana przez heparynę w mysich komórkach śródbłonka mózgowego bEND.3. Fundamental & Clinical Pharmacology 33:52–62. PMID: 29974515
15. Hu D, Shen Z, Hou X i in. (2025) Przebudowa aktyny, w której pośredniczy ROCK, przyczynia się do zmniejszonej proliferacji i migracji komórek śródbłonka bEnd.3 poddanych działaniu florfenikolu. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology 39:e70453. PMID: 40826991
16. Chan Y, Chen W, Chen Y i in. (2020) Preparat Yi-Zhi-Fang-Dai wywiera działanie ochronne przed uszkodzeniem białek szkieletowych połączeń ścisłych in vitro i in vivo poprzez regulację autofagii za pośrednictwem szlaku RAGE/CaMKKβ/AMPK/mTOR. „Biological & Pharmaceutical Bulletin” 43:1847–1858. PMID: 33268702
17. Xiong R, Zhou XG, Tang Y, i in. (2021) Polifenol z nasion liczi chroni barierę krew-mózg poprzez hamowanie indukowanej przez Aβ(25-35) aktywacji inflamasomu NLRP3 za pośrednictwem autofagii regulowanej przez szlak AMPK/mTOR/ULK1 w komórkach bEnd.3 i myszach APP/PS1. Phytotherapy Research 35:954–973. PMID: 32893437
18. Ma C, Ye Y, Shi X i in. (2025) Fotobiomodulacja łagodzi zaburzenia bariery krew-mózg w mysim modelu choroby Alzheimera APP/PS1 poprzez aktywację szlaku AMPK. *Alzheimer’s Research & Therapy* 17:141. PMID: 40551167
19. Yue F, Zhang GP, Jin HM (2006) Wpływ podstawowego czynnika wzrostu fibroblastów na ekspresję profilu genów angiogennych oraz cyklooksygenazy-2 w komórkach śródbłonka mikronaczyniowego mózgu. *Sheng Li Xue Bao* 58:124–128. PMID: 16628358
20. Zhu Y, Sun Y, Xie L i in. (2003) Indukcja endogliny przez hipoksję za pośrednictwem kinaz białkowych aktywowanych mitogenami w komórkach śródbłonka mikronaczyniowego mózgu myszy. Stroke 34:2483–2488. PMID: 12947156
21. Li X, Zhou T, Zhi X i in. (2006) Wpływ hipoksji/reoksygenacji na CD73 (ekto-5'-nukleotydazę) w mysich liniach komórkowych śródbłonka mikronaczyniowego. Microvascular Research 72:48–53. PMID: 16828810
22. Shi LG, Zhang GP, Jin HM (2006) Hamowanie apoptozy komórek śródbłonka mikronaczyniowego przez angiopoetynę-1 i udział cytochromu C. Chinese Medical Journal 119:725–730. PMID: 16701012
23. Perry BN, Govindarajan B, Bhandarkar SS i in. (2006) Farmakologiczna blokada angiopoetyny-2 jest skuteczna w leczeniu modelowych naczyniaków u myszy. The Journal of Investigative Dermatology 126:2316–2322. PMID: 16741507
24. Govers R, Bevers L, de Bree P i in. (2002) Aktywność śródbłonkowej syntazy tlenku azotu jest powiązana z jej obecnością w miejscach kontaktów międzykomórkowych. The Biochemical Journal 361:193–201. PMID: 11772391
25. Bevers LM, Braam B, Post JA i in. (2006) Tetrahydrobiopteryna, w przeciwieństwie do L-argininy, zmniejsza odsprzężenie syntazy NO w komórkach wykazujących wysoki poziom syntazy NO śródbłonkowej. „Hypertension” 47:87–94. PMID: 16344367
26. Kwak BR, Pepper MS, Gros DB i in. (2001) Hamowanie naprawy uszkodzeń śródbłonka przez dominujące negatywne inhibitory koneksyn. Molecular Biology of the Cell 12:831–845. PMID: 11294890
27. Wang H, Ward N, Boswell M i in. (2006) Wydzielanie neurotroficznego czynnika pochodzenia mózgowego przez komórki śródbłonka mikronaczyniowego mózgu. The European Journal of Neuroscience 23:1665–1670. PMID: 16553631