Giriş

Şu Bend.3 Hücreleri Bu hücre hattı — bEND.3, b.End3, bEnd3, BEND-3, BEND3 ve beyinden türetilmiş endotel hücreleri.3 gibi eşanlamlı adlarla da bilinir — nörovasküler biyolojide en yaygın kullanılan in vitro araçlardan biri haline gelmiş, transformasyona uğramış bir fare beyin mikrovasküler endotel hücre hattıdır. Bu hücre hattı, fare beyin endotelyoma dokusundan, polioma virüsünün orta T antijeni ile transformasyonun ardından oluşturulmuştur; bu işlem, temel endotel özelliklerini korurken istikrarlı ve sınırsız çoğalma kapasitesi kazandırmaktadır. 1990’ların başlarında karakterize edilmesinden bu yana bEnd.3, kan-beyin bariyerini (BBB), serebral iskemi, inme, reperfüzyon hasarı, anjiyogenez ve daha geniş anlamda endotel hücre biyolojisini incelemek için erişilebilir ve tekrarlanabilir bir model olarak kullanılmaktadır. İskemik inme, Alzheimer hastalığı ve travmatik beyin hasarı bağlamında BBB bozulmasını modellemedeki yararı, onu hem temel hem de translasyonel sinirbilim araştırmalarında yaygın olarak benimsenen bir araç haline getirmiştir.

Önemli Noktalar

• bEnd.3, BALB/c fare beyin dokusundan elde edilen ve polioma virüsünün orta T antijeni ile dönüştürülmüş bir fare beyin mikrovasküler endotel hücre hattıdır (Cellosaurus kayıt numarası CVCL_0170).
• İskemik inme, reperfüzyon hasarı, Alzheimer hastalığı ve nöroinflamasyonu incelemek amacıyla kan-beyin bariyerinin bir in vitro modeli olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.
• Bu hücreler, sıkı bağlantı proteinleri olan claudin-5, okludin ve ZO-1’in yanı sıra eNOS ve PECAM-1 gibi beyin-bağırsak bariyeriyle (BBB) ilişkili temel belirteçleri ifade etmektedir.
• bEnd.3 hücreleri, LYVE-1 ve VEGFR-3 gibi lenfatik endotel belirteçlerini ifade ederler; bu da bu hücrelerin vasküler biyoloji araştırmalarındaki önemini artırmaktadır.
• Bu hücre hattının çoğalma süresi 26–30 saattir; bu da onu büyük ölçekli deneysel çalışmalar için verimli kılmaktadır.
• Bariyer sızdırmazlığı sınırlıdır: Yalnızca astroglial ortak kültürde yaklaşık 130 Ω·cm²’lik maksimum transendotelyal elektrik direnci elde edilmiştir ve bu eşik değeri, paraküler ve transselüler geçirgenlik belirteçleri arasında zayıf bir ayrım yapmaktadır.
• bEnd.3 hücrelerinin, besleyici hücreler olarak insan pluripotent kök hücrelerinin korunmasına katkıda bulunduğu gösterilmiştir; bu da kök hücre biyolojisindeki uygulama alanlarını genişletmektedir.

bEnd.3 nedir?

bEnd.3, cinsiyeti belirtilmemiş 6 haftalık bir BALB/c faresinin beyin dokusundan elde edilmiştir (Cellosaurus kayıt numarası CVCL_0170). Orijinal endotelyoma hücreleri, fare endotel hücrelerinin polioma virüsünün orta T (mT) antijeni ile transformasyonu yoluyla üretilmiştir. Montesano, Pepper ve meslektaşları tarafından 1990 yılında yapılan çığır açıcı bir çalışma, mT eksprese eden endotelyoma hücrelerinin belirgin şekilde artmış proteolitik aktivite sergilediğini — özellikle yüksek urokinaz tipi plazminojen aktivatörü ile birlikte azalmış plazminojen aktivatör inhibitörü üretimi — ve fibrin jeller içinde büyük hemanjiyom benzeri kistik yapılar oluşturduğunu ortaya koymuştur; bu da onkogenin normal vasküler gelişimi derinden bozduğunu açıklamaktadır [1]. Bu mekanistik temel, bEnd.3’ün biyolojik davranışının ve deneysel ortamlardaki kullanışlılığının temelini oluşturan dönüştürülmüş fenotipin tanımlanmasına yardımcı oldu.

Daha sonra yapılan karakterizasyon çalışmaları, bu hücre hattının morfolojik ve moleküler profilini ayrıntılı olarak ortaya koymuştur. Omidi ve meslektaşları, bEnd.3 hücrelerinin kültürde kendine özgü iğ benzeri skuamöz bir morfoloji sergilediğini ve aktif veziküler taşıma mekanizmasıyla tutarlı olarak klatrin, kaveolin-1, flotilin ve dinamin II gibi vezikül ile ilişkili proteinleri eksprese ettiğini bildirmiştir. [2]. Aynı çalışma, sıkı bağlantı elemanları olan ZO-1, JAM, okludin, klodin-1 ve klodin-5’in transkriptlerinin yanı sıra, GLUT-1 aracılı glikoz alımı ve P-glikoprotein dış akışının işlevselliğini de doğrulamıştır. C6 astroglia ile ortak kültürde, tek tabakalar yaklaşık 130 Ω·cm²'lik maksimum transendotelyal elektrik direncine ulaşmış olsa da, yazarlar hücrelerin paracellular ve transcellular geçirgenlik probları arasında anlamlı bir ayrım yapmadığını da tespit etmişlerdir. Yuen ve meslektaşları daha sonra, bEnd.3 hücrelerinin lenfatik endotel belirteçleri LYVE-1 ve VEGFR-3’ün yanı sıra progenitör belirteçleri Sca-1 ve CD133’ü de eksprese ettiğini, ve TNF-alfa ile uyarılınca kılcal tip tüpler oluşturduğunu bildirmişlerdir — bu keşif, hücre hattının biyolojik önemini klasik kan damarı araştırmalarının ötesine genişletmiştir [3].

bEnd.3'ün Avantajları

bEnd.3’ün en önemli avantajlarından biri, erişilebilirliği ve pratik olarak tekrarlanabilirliğidir. Zahmetli izolasyon prosedürleri gerektiren ve sınırlı pasaj kapasitesi sergileyen birincil beyin mikrovasküler endotel hücrelerinin aksine, bEnd.3, laboratuvarlar arasında güvenilir bir şekilde çoğaltılabilen ölümsüzleştirilmiş bir hücre hattıdır. 26–30 saatlik bir ikiye katlanma süresine sahip olan bu hücreler, çok sayıda homojen hücre gerektiren deneyler için son derece uygundur. Sıkı bağlantı proteinleri olan claudin-5, occludin ve ZO-1'in yanı sıra eNOS ve PECAM-1'i de içeren endotel belirteçlerinin istikrarlı ekspresyonu, aşağıda özetlenen bariyer fonksiyonu ile ilgili uyarılar dikkate alındığı sürece, bu hücreleri çok çeşitli deneysel koşullar altında beyin mikrovasküler endoteli için pratik bir alternatif haline getirir.

bEnd.3’ün çok yönlülüğü birçok araştırma disiplinine uzanmaktadır. Yapılan çalışmalarda bu hücre hattı, iskemik inme ve reperfüzyon hasarı sırasında kan-beyin bariyerinin (BBB) bozulmasını modellemek, adhezyon moleküllerinin tetiklediği nöroinflamasyonu araştırmak, anjiyojenik gen ekspresyonunu profillemek ve konneksin aracılı hücreler arası iletişimi incelemek için kullanılmıştır. Ayrıca, Joubin ve meslektaşları, bEnd.3 hücrelerinin insan pluripotent kök hücrelerini farklılaşmamış bir durumda muhafaza edebildiğini ve genetik olarak mühendisliğe tabi tutulabilen besleyici hücreler olarak işlev görebildiğini göstermiştir — bu, ömrü kısa birincil kültürlerle kolayca taklit edilemeyen bir yetenektir. [4]. Bu geniş uygulama alanı, söz konusu hücre hattının sinirbilim, vasküler biyoloji, farmakoloji ve kök hücre araştırmaları alanlarında ne kadar yararlı olduğunu göstermektedir.

bEnd.3’ün Sınırlamaları

Yaygın olarak kullanılmasına rağmen, bEnd.3, kan-beyin bariyeri (BBB) modeli olarak kullanıldığında önemli sınırlamalar sergilemektedir. Omidi ve meslektaşları, yalnızca yaklaşık 130 Ω·cm²’lik bir maksimum transendotelyal elektrik direnci ölçmüşlerdir ve bu değerin elde edilmesi için C6 astrositleriyle ortak kültür oluşturulması gerekmiştir; daha da önemlisi, tek tabakalar transselüler ve parase hücresel problar arasında çok az ayrım gösterdi; propranolol ve sukroz için geçirgenlik katsayıları arasında sadece çok küçük bir fark vardı [2]. Yazarlar, bu sistemin transendotelyal geçirgenlik değerlendirmeleri için uygun olmadığı, ancak kan-beyin bariyerinin taşıma mekanizmalarına ilişkin çalışmalar açısından hâlâ değerli olduğu sonucuna varmışlardır. Dolayısıyla, bu sistemde elde edilen geçirgenlik verileri dikkatli bir şekilde yorumlanmalı ve mümkün olduğunda, ortak kültür sistemleri veya in vivo doğrulama ile desteklenmelidir.

Sıkı bağlantıların kendilerinin yapısı da buna bağlı bir zayıflıktır. Song ve Pachter, bEnd.3'ü taze saflaştırılmış birincil fare beyin mikrovasküler endotel hücreleriyle karşılaştırmış ve birincil hücrelerin klaudin-5, okludin ve ZO-1'i hücreler arası sınırlar boyunca yoğunlaştırdığını ve okludin ile ZO-1'i deterjana dirençli sitoskeletal iskeletle ayırdığını, bEnd.3 hücrelerinde ise okludin ve ZO-1’in sitoplazmada yaygın bir şekilde dağıldığını ve bu proteinlerin ağırlıklı olarak çözünür fraksiyonda bulunduğunu ortaya çıkardılar [5]. Dolayısıyla, bEnd.3’te bir sıkı bağlantı proteininin ekspresyonu, tek başına bağlantıların doğru bir şekilde oluşmuş olduğunu göstermez.

mT onkogen ekspresyonundan kaynaklanan bEnd.3’ün değişmiş yapısı, normal serebral endotelde bulunmayan fenotipik sapmalara da yol açabilir. Artmış proteolitik aktivite — mT eksprese eden endotelyoma hücrelerinin belirleyici bir özelliği [1] — ve LYVE-1 ile VEGFR-3 gibi lenfatik belirteçlerin ekspresyonu, bu hücre hattının normal kan damarı endotelini tam olarak yansıtmadığını göstermektedir [3]. Ayrıca, bu hücre hattı için donörün cinsiyeti belirtilmemiştir; bu durum, bulguların cinsiyete göre sınıflandırılmış araştırma sorularına uygulanabilirliğini sınırlamaktadır. Bu hususlar, hücre hattının değerini azaltmamakla birlikte, onun kendine özgü biyolojik bağlamının anlaşılmasının önemini vurgulamaktadır.

Tüm teknik özellikleri görüntüleyin ve sipariş verin

Uygulamalar

Kan-Beyin Bariyeri Modellemesi ve İskemik İnme

bEnd.3'ün en önemli uygulaması, iskemik ve post-iskemik koşullar altında kan-beyin bariyerinin in vitro modeli olarak kullanılmasıdır. Koto ve meslektaşları, hipoksinin (%1 O₂) bEnd.3 tek tabakalarında claudin-5'in lokalizasyonunu ve protein seviyesini değiştirdiğini, bu durumun transendotelyal elektrik direncinde ölçülebilir bir azalmaya neden olduğunu göstermiş ve in vivo olarak retina mikrovasküler endotelyumunda claudin-5'in buna karşılık gelen kaybını doğrulamışlardır [6]. Bu bulgular, nöral hipoksi sırasında sıkı bağlantıların yeniden yapılanması ile bariyer bozulması arasında mekanik bir bağlantı olduğunu ortaya koydu ve bEnd.3’ü, inme sırasında kan-beyin bariyerinin (BBB) bozulmasının altında yatan moleküler olayları incelemek için kullanışlı bir sistem olarak konumlandırdı.

Kim ve meslektaşları tarafından yapılan ve sıklıkla atıfta bulunulan bir çalışmada, bu hücre hattı, iskemiyi simüle etmek amacıyla oksijen-glikoz yoksunluğuna (OGD) maruz bırakılan bir in vitro BBB modeli olarak kullanılmıştır. On sekiz saatlik OGD, hücresel disfonksiyona, geçirgenliğin artmasına, okludin yıkımına ve otofaji yolaklarının aktivasyonuna neden olmuş; yıkılmış okludin, iskemik otofagosomlarla aynı bölgede bulunmuştur; hem okludin kaybı hem de geçirgenlik değişikliği, otofaji inhibitörü 3-metiladenin tarafından belirgin şekilde azaltılmıştır. Aynı moleküler değişiklikler ve bunların 3-metiladenin ile tersine çevrilmesi, daha sonra orta serebral arter tıkanmasına maruz kalan sıçanların beyin kılcal damarlarında da yeniden üretildi [7]. Bu çalışma, otofajik akışı sıkı bağlantı proteini kaybıyla ilişkilendiren mekanistik bir çerçeve oluşturdu ve inme patolojisi konusunda önemli translasyonel içgörüler sağladı.

Tamamlayıcı araştırmalar, agmatinin, OGD-reperfüzyon hasarına maruz kalan bEnd.3 — ve MMP-9'un aşağı regülasyonunun eNOS'un yukarı regülasyonu ve sürdürülen nitrik oksit salınımıyla paralel olarak gerçekleştiği, bu da beyin hasarları ve reperfüzyon hasarı ile ilgili potansiyel bir nöroprotektif mekanizma sunmuştur [8]. Ang II aracılı apoptoz üzerine yapılan çalışmalar ayrıca, hiperosidin bEnd.3 hücrelerini koruduğunu ve in vitro BBB tek tabakasının bütünlüğünü muhafaza ettiğini göstermiştir; bu etki, JAM-A, claudin-5, ZO-1, caveolin-1 ve Mfsd2a üzerinde gerçekleşmekte olup, serebrovasküler koruma için terapötik yollar önermektedir [9]. bEnd.3 hücrelerinde circLphn3'ün aşırı ekspresyonu üzerine yapılan araştırmalar, travmatik beyin hasarı sonrasında ZO-1, ZO-2 ve okludin — korunmasında kodlamayan RNA'nın rolünü ortaya koymuştur; bu süreçte circLphn3, miR-185-5p için bir moleküler sünger görevi görmektedir [10].

Nöroinflamasyon, Endotel Toksikolojisi ve Alzheimer Hastalığı

bEnd.3 hücreleri, serebrovasküler endoteldeki enflamatuar sinyalleşmeyi incelemek için yaygın olarak kullanılmıştır. Jeong ve meslektaşları, kan-beyin bariyerinin (BBB) dışında biriken yaygın bir ağır metal olan kadmiyumun, IκBα’nın parçalanmasından ziyade tirozin fosforilasyonu yoluyla tetiklenen NF-κB aktivasyonu aracılığıyla bEnd.3 hücrelerinde ICAM-1 ekspresyonunu uyardığını göstermiş ve kadmiyumun neden olduğu serebrovasküler toksisite için mekanistik bir temel sunmuştur [11]. Benzer şekilde, Zhang ve meslektaşları, 1–75 mg/L konsantrasyonlardaki C-reaktif proteinin bEnd.3 hücrelerinde ICAM-1 ve VCAM-1 ekspresyonunu ve LDH sızıntısını artırdığını bildirmişlerdir; bu da, iskemik inme sırasında BBB hasarında bu akut faz proteininin doğrudan bir rol oynadığını düşündürmektedir [12].

Bu hücre hattında pestisit kaynaklı endotel toksisitesi de araştırılmıştır. Jung ve meslektaşları, karbamat pestisit karbofuranın nitroso metaboliti olan N-nitrosokarbofuranın, MAP kinaz yolakları aracılığıyla bEnd.3 hücrelerinde apoptozu indüklediğini ve ERK yolaklarının hücre ölümünde baskın bir rol oynadığını göstermiştir [13]. Tsai ve meslektaşları, bEnd.3 hücrelerinde lizofosfatidilkolin kaynaklı sitotoksisiteyi incelemiş ve hücre ölümünü sitosolik kalsiyum aşırı yüklemesi, mitokondriyal membran potansiyelinin kaybı, p38 aktivasyonu ve kaspaz-3 aktivasyonuna bağlamışlardır — özellikle reaktif oksijen türlerinin oluşumu olmadan — ve p38'in aşağı akışında etki gösteren koruyucu bir ajan olarak heparini tanımlamışlardır [14]. Florfenikol tedavisiyle ilgili daha yeni çalışmalar, bEnd.3 endotel hücrelerinde proliferasyon ve göçün azalmasına katkıda bulunan ROCK/cofilin aracılı F-aktin yeniden yapılanmasını belgelemiştir [15].

Alzheimer hastalığı araştırmaları alanında, bEnd.3 hücreleri, amiloid beta peptid aracılı BBB bozulması için bir model olarak kullanılmıştır. Chan ve meslektaşları, bEnd.3 hücrelerinde Aβ oligomerlerinin neden olduğu otofaji değişikliklerinin, RAGE küçük müdahaleci RNA tarafından engellendiğini göstermişlerdir; böylece CaMKKβ/AMPK/mTOR ekseni üzerinden RAGE sinyal iletiminin, sıkı bağlantı iskelet proteinleri olan ZO-1, okludin ve kludin-5’te otofajiye bağlı hasarla bağlantılı olduğunu ortaya koymuşlardır [16]. Bundan ayrı olarak, liçi çekirdeği polifenolünün, bEnd.3 hücrelerinde AMPK/mTOR/ULK1 aracılı otofaji yoluyla Aβ(25–35) kaynaklı NLRP3 inflammasom aktivasyonunu inhibe ederek BBB bütünlüğünü koruduğu gösterilmiştir; bu sonuçlar, APP/PS1 transgenik farelerde de doğrulanmıştır — bu çalışma, nörovasküler arayüzde otofaji-inflammasom etkileşimi konusundaki anlayışı ilerletmiştir [17]. Fotobiyomodülasyon da aynı bağlamda incelenmiştir: Ma ve meslektaşları, LPS ile uyarılmış bEnd.3 hücreleri ile APP/PS1 farelerini kullanarak, yakın kızılötesi tedavinin mitokondriyal enerji metabolizmasını iyileştirdiğini, okludin, klaudin-5 ve ZO-1 ekspresyonunu artırdığını ve AMPK'ye bağlı bir şekilde bariyer bütünlüğünü koruduğunu göstermiştir [18].

Anjiyogenez ve Vasküler Sinyalleşme

bEnd.3, anjiyojenik sinyalleşme çalışmalarında son derece bilgilendirici olduğu kanıtlanmıştır. Yue ve meslektaşları, bazik fibroblast büyüme faktörü (bFGF) ile tedavi edilen bEnd.3 hücrelerinde anjiyojenik gen ekspresyonunu profillemek için cDNA mikroarray kullanmış ve ADAMTS1, MMP-9, anjiyopoietin-1, PDGF-B ve G-CSF gibi pro-anjiyojenik genlerin yukarı regülasyonunu, TIMP-2 ve TSP-3 gibi anti-anjiyojenik genlerin aşağı regülasyonunu ve hem mRNA hem de protein düzeyinde siklooksijenaz-2 (COX-2) indüksiyonunu saptamışlardır [19]. Bu yüksek verimli yaklaşım, bEnd.3 hücrelerini genom ölçeğinde anjiyogenez profillemesi için kullanışlı bir platform olarak ortaya koymuştur.

Hipoksiye bağlı anjiyojenik yanıtlar da bEnd.3 hücreleri kullanılarak haritalandırılmıştır. Zhu ve meslektaşları, hipoksinin p38 MAPK’nın aktivasyonu yoluyla bEnd.3 hücrelerinde endoglin (CD105) mRNA ve protein ekspresyonunu artırdığını göstermişlerdir; bu yolakın inhibitörleri ile dominant negatif MKK3 ise endoglin indüksiyonunu bastırmıştır [20]. Endoglin, kalıtsal hemorajik telanjiektazide mutasyona uğradığı ve aktif anjiyogenez sırasında yukarı doğru düzenlendiği için, bu bulgular hipoksiye duyarlı MAPK sinyal yolunu patolojik vasküler yeniden şekillenmeyle ilişkilendirdi. Li ve meslektaşları ayrıca, hipoksinin bEnd.3 hücrelerinde CD73 (ekto-5'-nükleotidaz) aktivitesini, mRNA ve proteini zamana bağlı bir şekilde yukarı doğru düzenlediğini göstermişlerdir; reoksijenasyon ise başlangıçta bu indüksiyonu tersine çevirmiş, ancak uzun süreli reoksijenasyonla CD73 tekrar yükselmiştir — bu da adenosin oluşumunun iskemi-reperfüzyon sırasında nöroprotektif bir mekanizma olduğunu ima etmektedir [21].

Anjiyopoietin sinyalleşmesi, bEnd.3 hücreleri model sistemi kullanılarak derinlemesine incelenmiştir. Shi ve meslektaşları, bEnd.3 hücrelerinde serumsuz bir apoptoz modeli oluşturmuş ve anjiyopoietin-1'in, Bax'ın azalması, Bcl-2'nin artması ve mitokondriyadan sitoplazmaya sitokrom C salınımının azalmasını içeren bir mekanizma yoluyla mikrovasküler endotel hücrelerinin apoptozunu inhibe ettiğini göstermiştir [22]. Perry ve meslektaşları, anjiyopoietin biyolojisini hemanjiyom araştırmalarına genişletmiş, bebeklik çağı insan hemanjiyomunda Tie-2 reseptörünün konstitütif aktivasyonunu göstermiş ve bEnd.3 hücrelerini, anjiyopoietin-2 üretiminin farmakolojik olarak inhibe edilmesinin in vivo olarak tümör büyümesini neredeyse tamamen ortadan kaldırdığı bir fare modeli hemanjiyom sistemi olarak kullanmışlardır [23].

eNOS, Konneksinler ve Endotel Fonksiyonu

Endotel nitrik oksit sentaz (eNOS) biyolojisi, bEnd.3 hücrelerinde oldukça yüksek bir hassasiyetle karakterize edilmiştir. Govers ve meslektaşları, immünofloresan mikroskobu kullanarak, plazma zarındaki eNOS lokalizasyonunun hücre-hücre temasına büyük ölçüde bağlı olduğunu göstermişlerdir; bu lokalizasyon, VE-kadherin veya plakoglobinin dağılım modelinden ziyade PECAM-1 dağılım modeline benzeyen hücreler arası temas noktalarında yoğunlaşmaktadır ve ekspresyonunda değişiklik olmamasına rağmen, eNOS aktivitesinin subkonfluent monokatmanlara kıyasla konfluent monokatmanlarda daha yüksek olduğu gösterilmiştir [24]. eNOS lokalizasyonu ile aktivitesi arasındaki bu uzamsal bağlantı, bEnd.3 hücrelerini, konfluent endotelin fizyolojik bağlamının anlamlı bir şekilde incelenebileceği bir model olarak öne çıkarmıştır.

Bevers ve meslektaşları, karşılaştırma amaçlı bir endotel hücre hattına kıyasla iki mertebe daha yüksek seviyelerde eNOS eksprese eden, ancak iNOS ve nNOS'tan yoksun olan bEnd.3 hücrelerinde eNOS ayrışmasını araştırdılar. Araştırmacılar, tetrahidrobiopterin (BH4) takviyesinin NO üretimini artırdığını ve reaktif oksijen türlerinin oluşumunu azalttığını, buna karşın ilave L-arginin ilavesinin VEGF kaynaklı ROS oluşumunu daha da artırdığını tespit etmişlerdir — bu da, bu koşulda ayrışmayı arginin mevcudiyetinin değil, göreceli BH4 eksikliğinin tetiklediğini göstermektedir [25]. Bu sonuç, sürekli eNOS aşırı ekspresyonunun paradoksal bir şekilde oksidatif stresi artırabileceği hipertansiyon ve ateroskleroz gibi durumların vasküler komplikasyonlarıyla doğrudan ilgilidir.

Konneksin aracılı boşluk bağlantısı iletişimi, bEnd.3 hücrelerinde de incelenmiştir. Kwak ve meslektaşları, bEnd.3 tek tabakalarının mekanik olarak yaralanmasından önce ve sonra konneksin ekspresyonunu ve hücreler arası bağlantıyı karşılaştırmış; yaralanma bölgesinde Cx43’ün yukarı doğru regülasyonuna ve Cx37’nin aşağı doğru regülasyonuna rastlamış, Cx40’ın ise etkilenmediğini gözlemlemiştir [26]. Dominant negatif konneksin inhibitörleriyle yapılan stabil transfeksiyon, proliferasyonu, tek hücreli göçü veya proteolitik aktiviteyi değiştirmeden tam yara kapanması için gereken süreyi yaklaşık %50 oranında uzatmış ve bu da koordineli endotel yara onarımında boşluk bağlantılı iletişimin spesifik bir rolünü ortaya koymuştur.

Nörotrofik Faktör Salgılanması ve Kök Hücre Uygulamaları

bEnd.3 hücreleri, çevredeki nöral mikroortama etki eden nörotrofik faktörler salgılar. Wang ve meslektaşları, beyin kaynaklı nörotrofik faktörün (BDNF) bEnd.3 hücreleri tarafından eksprese edildiğini ve salındığını göstermişlerdir; hem sürekli hem de aralıklı hipoksi BDNF salgılanmasını uyarır — aralıklı hipoksi daha güçlü bir uyarıcıdır [27]. Hipoksiye bağlı BDNF salınımı, N-asetil-L-sistein ve bir süperoksit dismutaz mimetik tarafından kısmen engellenmiştir; bu da reaktif oksijen türlerinin hipoksiye bağlı nörotrofik sinyalleşmede rol oynadığını göstermekte ve iç depolardan kalsiyum mobilizasyonunu gerektirmektedir. Bu bulgular, beyin mikrovasküler endotelin sadece pasif bir bariyer değil, nöral hayatta kalmada aktif bir rol oynadığını ortaya koymuştur.

En dikkat çekici olarak, Joubin ve meslektaşları, bEnd.3 hücrelerinin, fare embriyonik fibroblastlarının sağladığı nişi taklit eden çözünür bir aktivite salgılayarak insan pluripotent kök hücrelerini farklılaşmamış bir durumda muhafaza ettiğini göstermiştir [4]. Yazarlar ayrıca, bEnd.3 hücrelerinin genetik olarak modifiye edilerek floresan işaretleyiciler veya ilaç direnci genlerini ifade edebileceğini ve böylece kök hücre kültürü için özel olarak tasarlanmış besleyici katmanlar oluşturulabileceğini gösterdiler — bu uygulama, hücre hattının kullanım alanını klasik endotel araştırmalarının ötesine önemli ölçüde genişletmektedir.

Sonuç

bEnd.3, nörovasküler ve kan-beyin bariyeri (BBB) araştırmalarında en çok yönlü ve verimli hücre hatlarından biri olmaya devam etmektedir. İskemik inme ve reperfüzyon hasarının modellenmesinden eNOS sinyal iletiminin incelenmesine, konneksin aracılı yara onarımına, anjiyojenik gen ekspresyonuna ve otofajiye bağlı sıkı bağlantı bozulmasına kadar, bu fare beyin mikrovasküler endotel hücre hattı birçok biyomedikal disiplin alanında önemli içgörüler sağlamıştır. Alzheimer hastalığı, travmatik beyin yaralanmaları ve nöroprotektif ajan taraması gibi konulara uygulanabilirliği, nörobilim araştırma araç setindeki yerini daha da sağlamlaştırmaktadır — tabii ki deney tasarımında sınırlı bariyer geçirmezliği ve değişmiş fenotipi dikkate alınırsa. İyi karakterize edilmiş, tekrarlanabilir ve deneysel olarak işlenebilir bir in vitro endotel ve BBB-taşıma modeli arayan araştırmacılar, ürünün tüm teknik özellikleri ve sipariş bilgilerinin bulunduğu cytion.com adresinden Bend.3 Hücrelerini incelemeleri tavsiye edilir.

Önemli Yayınlar

1. Montesano R, Pepper MS, Möhle-Steinlein U, vd. (1990) Orta T onkogenini ifade eden endotel hücrelerinin anormal morfogenetik davranışından artmış proteolitik aktivite sorumludur. Cell 62:435–445. PMID: 2379237
2. Omidi Y, Campbell L, Barar J, vd. (2003) İlaç alımı ve taşınması çalışmaları için bir in vitro kan-beyin bariyeri modeli olarak ölümsüzleştirilmiş fare beyin kapiller endotel hücre hattı b.End3’ün değerlendirilmesi. Brain Research 990:95–112. PMID: 14568334
3. Yuen D, Leu R, Tse J, ve ark. (2014) Lenfatik damar endotel hiyalüronan reseptörü-1’i eksprese eden bEnd.3 hücrelerinin yeni karakterizasyonu. Lymphology 47:73–81. PMID: 25282873
4. Joubin K, Richardson A, Novoa N, vd. (2012) Endotel hücre hattı bEnd.3, insan pluripotent kök hücrelerini muhafaza eder. Stem Cells and Development 21:2312–2321. PMID: 22224974
5. Song L, Pachter JS (2003) Sıkı bağlantı ile ilişkili proteinlerin ekspresyonunu ve sitoskeletal ilişkisini koruyan fare beyin mikrovasküler endotel hücrelerinin kültürü. In Vitro Hücresel ve Gelişimsel Biyoloji. Animal 39:313–320. PMID: 14613336
6. Koto T, Takubo K, Ishida S, vd. (2007) Hipoksi, endotel hücrelerinde claudin-5 ekspresyonundaki değişiklikler yoluyla nöral kan damarlarının bariyer işlevini bozar. The American Journal of Pathology 170:1389–1397. PMID: 17392177
7. Kim KA, Kim D, Kim JH, ve ark. (2020) Otofajiye bağlı okludin yıkımı, bEnd.3 beyin endotel hücrelerinde ve sıçan iskemik inme modellerinde iskemi sırasında kan-beyin bariyerinin bozulmasına katkıda bulunur. Fluids and Barriers of the CNS 17:21. PMID: 32169114
8. Yang MZ, Mun CH, Choi YJ, ve ark. (2007) Agmatin, serebral endotel hücrelerinde endotel nitrik oksit sentaz yoluyla matriks metaloproteinaz-9’u inhibe eder. Neurological Research 29:749–754. PMID: 17588309
9. Xie YY, Lu YW, Yu GR (2022) Hiperosidin, in vitro olarak bEnd.3 hücrelerinde Ang II aracılı apoptoz ve kan-beyin bariyeri modelindeki hasar üzerindeki koruyucu etkileri. BMC Tamamlayıcı Tıp ve Terapiler 22:157. PMID: 35698113
10. Cheng YQ, Wu CR, Du MR, ve ark. (2022) CircLphn3, travmatik beyin hasarında kan-beyin bariyerini korur. Nöral Rejenerasyon Araştırmaları 17:812–818. PMID: 34472480
11. Jeong EM, Moon CH, Kim CS, vd. (2004) Kadmiyum, serebrovasküler endotel hücrelerinde NF-kappaB aktivasyonu yoluyla ICAM-1 ekspresyonunu uyarır. Biochemical and Biophysical Research Communications 320:887–892. PMID: 15240131
12. Zhang J, Rui YC, Yang PY ve ark. (2006) C-reaktif protein, kültürlenmiş serebral mikrovasküler endotel hücrelerinde adhezyon moleküllerinin ekspresyonunu indüklemiştir. Yaşam Bilimleri 78:2983–2988. PMID: 16412476
13. Jung YS, Kim CS, Park HS ve ark. (2003) N-nitrosokarbofuran, fare beyin mikrovasküler endotel hücrelerinde (bEnd.3) apoptozu indükler. Journal of Pharmacological Sciences 93:489–495. PMID: 14737022
14. Tsai TY, Leong IL, Cheng KS, vd. (2019) Fare beyni bEND.3 endotel hücrelerinde lizofosfatidilkolin kaynaklı sitotoksisite ve heparin ile koruma. Fundamental & Clinical Pharmacology 33:52–62. PMID: 29974515
15. Hu D, Shen Z, Hou X, ve ark. (2025) ROCK aracılı aktin yeniden yapılanması, florfenikol ile tedavi edilen bEnd.3 endotel hücrelerinin proliferasyon ve göçünün azalmasına katkıda bulunur. Biyokimyasal ve Moleküler Toksikoloji Dergisi 39:e70453. PMID: 40826991
16. Chan Y, Chen W, Chen Y, ve ark. (2020) Yi-Zhi-Fang-Dai formülü, RAGE/CaMKKβ/AMPK/mTOR yolunun düzenlenmesiyle otofajiye aracılık ederek, in vitro ve in vivo olarak sıkı bağlantı iskelet proteinlerinin hasarı üzerinde koruyucu bir etki gösterir. Biyolojik ve Farmasötik Bülteni 43:1847–1858. PMID: 33268702
17. Xiong R, Zhou XG, Tang Y, ve ark. (2021) Lychee tohum polifenolü, bEnd.3 hücrelerinde ve APP/PS1 farelerinde AMPK/mTOR/ULK1 aracılı otofaji yoluyla Aβ(25-35)’nin neden olduğu NLRP3 inflammasom aktivasyonunu inhibe ederek kan-beyin bariyerini korur. Phytotherapy Research 35:954–973. PMID: 32893437
18. Ma C, Ye Y, Shi X, vd. (2025) Fotobiyomodülasyon, AMPK yolunu aktive ederek Alzheimer hastalığının APP/PS1 fare modelinde kan-beyin bariyerinin bozulmasını hafifletir. Alzheimer's Research & Therapy 17:141. PMID: 40551167
19. Yue F, Zhang GP, Jin HM (2006) Bazik fibroblast büyüme faktörünün beyin mikrovasküler endotel hücrelerinde anjiyojenik gen profili ve siklooksijenaz-2 ekspresyonları üzerindeki etkileri. Sheng Li Xue Bao 58:124–128. PMID: 16628358
20. Zhu Y, Sun Y, Xie L, vd. (2003) Fare beyin mikrovasküler endotel hücrelerinde mitojenle aktive olan protein kinazlar aracılığıyla endoglinin hipoksik indüksiyonu. Stroke 34:2483–2488. PMID: 12947156
21. Li X, Zhou T, Zhi X, ve ark. (2006) Fare mikrodamar endotel hücre hatlarında hipoksi/reoksijenasyonun CD73 (ekto-5'-nükleotidaz) üzerindeki etkisi. Microvascular Research 72:48–53. PMID: 16828810
22. Shi LG, Zhang GP, Jin HM (2006) Anjiyopoietin-1'in mikrovasküler endotel hücre apoptozunu inhibisyonu ve sitokrom C'nin rolü. Chinese Medical Journal 119:725–730. PMID: 16701012
23. Perry BN, Govindarajan B, Bhandarkar SS, vd. (2006) Anjiyopoietin-2'nin farmakolojik bloke edilmesi, farelerde model hemanjiyomlara karşı etkilidir. The Journal of Investigative Dermatology 126:2316–2322. PMID: 16741507
24. Govers R, Bevers L, de Bree P, ve ark. (2002) Endotel nitrik oksit sentaz aktivitesi, hücre-hücre temas noktalarındaki varlığıyla bağlantılıdır. The Biochemical Journal 361:193–201. PMID: 11772391
25. Bevers LM, Braam B, Post JA ve ark. (2006) Tetrahidrobiopterin, L-argininin aksine, yüksek düzeyde endotel NO sentaz eksprese eden hücrelerde NO sentazın ayrışmasını azaltır. Hipertansiyon 47:87–94. PMID: 16344367
26. Kwak BR, Pepper MS, Gros DB, vd. (2001) Dominant negatif konneksin inhibitörleri ile endotel yara onarımının inhibisyonu. Hücrenin Moleküler Biyolojisi 12:831–845. PMID: 11294890
27. Wang H, Ward N, Boswell M, vd. (2006) Beyin mikrovasküler endotel hücrelerinden beyin kaynaklı nörotrofik faktör salgılanması. Avrupa Nörobilim Dergisi 23:1665–1670. PMID: 16553631