BV2 細胞——透過 BV2 小膠質細胞解析中樞神經系統研究

BV2 是一種源自小鼠的小膠質細胞系，廣泛應用於神經科學研究。這種永生化細胞系可作為體外模型，用於研究神經退行性疾病及其相關的細胞狀態與過程，例如神經發炎。此外，BV2 細胞也被視為原代小膠質細胞的替代模型系統。

BV2 細胞的來源與一般特性

本文此部分將說明 BV2 細胞系的來源，以及使其有別於其他小膠質細胞系的一般特徵。在此，您將了解：什麼是 BV2 細胞？BV2 細胞的來源為何？BV2 細胞的大小為何？

• BV2小膠質細胞系源自新生兒（剛出生）C57/BL6小鼠的小膠質細胞。該細胞系是透過讓細胞感染攜帶 v-raf/v-myc 致癌基因的 J2 逆轉錄病毒而實現永生化 [1]。
• 未受刺激的 BV2 細胞呈現阿米巴狀、肥大化的形態。相較於原代小膠質細胞，此形態顯示 BV2 細胞處於高度活化且發炎的狀態 [2]。
• 據報導，BV-2 細胞系的直徑介於 10 至 15 μm 之間。

BV2 與 ECO 2 細胞系

兩者皆為小鼠小膠質細胞系，但彼此有所不同。 主要差異在於 BV2 是透過基因操作實現永生化，而 ECO 2 則是自發性永生化。此外，ECO 2 雖與 BV2 具有相同的一般特性，但在培養時需補充集落刺激因子-1（CSF-1）。

一則動畫，展示神經衝動如何穿梭於色彩繽紛的神經細胞網絡之中。

BV2 細胞系：培養資訊

在處理及維護細胞系培養之前，掌握細胞培養資訊至關重要。本文將協助您了解培養 BV2 細胞系的所有關鍵要點。 具體而言，我們將探討以下內容：BV2 的倍增時間是多少？培養 BV2 細胞應使用何種培養基？BV2 細胞系屬於貼壁型還是懸浮型？該如何解凍 BV2 細胞？

BV2 細胞培養的重點

倍增時間：

BV2 小膠質細胞生長速度極快，其平均倍增時間為 34.5 小時。

貼壁型或懸浮型：

BV2 屬於貼壁型細胞系。

傳代比例：

此附著型小膠質細胞系以 1:2 至 1:4 的傳代比例進行傳代。先以 PBS 洗滌細胞，再加入 Accutase（解離液）進行孵育。 10 分鐘後，進行離心並收集細胞。隨後，將這些細胞依照建議的分裂比例加入裝有新鮮生長培養基的培養瓶中。

生長培養基：

BV2 細胞系的培養使用 RPMI 1640 培養基。BV2 RPMI 培養基中添加 10% 胎牛血清 (FBS)、2.0 mM 穩定型谷氨醯胺及 2.0 g/L 碳酸氫鈉 (NaHCO₃)，以促進細胞理想生長。培養基每週更換 2 至 3 次。

培養條件：

BV2 培養物維持於 37°C 加濕培養箱中，並持續供應 5% 二氧化碳。

儲存：

冷凍的 BV2 細胞試管應存放於 -150 °C 以下的環境中，可置於液態氮的氣相中，或存放於電冷凍櫃內。

冷凍流程與培養基：

建議使用 CM-1 或 CM-ACF 冷凍培養基來冷凍 BV2 細胞系。為維持細胞存活率，應採用每分鐘溫度降幅僅 1°C 的緩慢冷凍法進行冷凍。

解凍程序：

將冷凍的 BV2 細胞試管置於水浴槽（37°C）中快速搖動 40 至 60 秒，直至僅剩一小塊冰塊。將解凍後的細胞加入新鮮的培養基中，並進行離心以去除冷凍培養基的成分。 收集的細胞再次懸浮後，倒入培養瓶中進行培養。

生物安全等級：

建議將 BV2 細胞系的培養列為生物安全等級 1。

在 40 倍與 20 倍放大倍率下，透過顯微鏡觀察 BV2 小膠質細胞。

BV2 細胞的優點與限制

與其他細胞系一樣，BV2 細胞也具備某些優點與限制。以下將列舉其中部分內容。

優點

BV2 細胞系的優點包括：

原代小膠質細胞樣特徵

BV2 細胞具備某些原代小膠質細胞般的特徵，常被用作研究小膠質細胞功能與反應的替代模型。它們會表達 F4/80、CD11b 及 Iba1，這些皆為原代小膠質細胞不可或缺的生物標記物。

永生化

BV2 細胞已實現永生化，使其能夠持續增殖。此特性使其成為長期細胞培養實驗的理想選擇。

限制

BV2 細胞的限制包括：

源自小鼠的細胞系

BV2 細胞系源自小鼠微膠質細胞。利用 BV2 細胞所獲得的研究結果，對人類特異性疾病及相關研究可能僅具有限的適用性。

體外模型

BV2 細胞可用作研究小膠質細胞功能的體外模型。然而，必須注意的是，它們可能無法完全重現活體大腦中小膠質細胞的特徵與複雜性。

BV2 細胞系在研究中的應用

BV2 細胞系在神經科學研究中具有多種應用。本節將介紹 BV2 細胞的一些常見研究用途。

神經退化性疾病研究：小鼠小膠質細胞系 BV2 是研究帕金森氏症、阿茲海默症及多發性硬化症等神經退化性疾病的寶貴研究工具。研究人員已利用 BV2 細胞系研究神經毒性與疾病病理，並評估治療藥物。 例如，一項於 2020 年進行的研究，以脂多醣活化的 BV2 細胞作為帕金森氏症模型，評估了存在於大黃屬植物（Rheum rhaponticum）中的一種天然羥基苯乙烯類化合物——拉龐蒂辛（Rhaponticin）——的抗炎與神經保護作用。 該化合物透過抑制一氧化氮合酶，並減少活性氧及促發炎介質，從而減弱脂多醣（LPS）介導的 BV2 活化作用。 簡而言之，拉龐蒂辛對 LPS 誘導的小膠質細胞模型（BV2）具有抗炎和神經保護作用 [3]。同樣地，另一項研究探討了信號傳導路徑在神經炎症中的作用。研究人員透過脂多醣介導的 BV2 活化建立了炎症模型。 他們發現，AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB 訊號軸參與了神經發炎過程。此外，他們還利用此模型評估了天然類黃酮——β-萘呋喃酮（BNF）——的抗炎與神經保護作用。 該化合物是透過抑制 BV2 的活化來發揮這些治療效果 [4]。同樣地，該研究亦利用 BV2 細胞，探討佐尼沙胺（zonisamide）藥物對小膠質細胞線粒體功能障礙的改善效果。這項研究的發現支持佐尼沙胺用於帕金森氏症治療的臨床應用 [5]。

5. BV2 細胞：研究論文

以下是一些以 BV2 細胞為研究對象、既引人入勝又被廣泛引用的研究論文。

線粒體裂解物會誘發小膠質細胞與神經元細胞產生發炎反應及與阿茲海默症相關的變化

這項研究發表於《阿茲海默症期刊》（2015年）。 該研究提出，源自線粒體損傷的 DAMP（損傷相關分子模式）mtDNA 分子，可能在小膠質細胞（BV2）中引發發炎性變化。因此，這些變化也可能參與阿茲海默症的神經發炎過程。

黃連解毒湯透過調節 Aβ 在 BV-2 小膠質細胞中誘導的吞噬作用，對阿茲海默症的治療效果

這篇發表於《FARMACIA》（2021年）的文章採用BV2細胞，探討黃連解毒湯（HLJDD）對阿茲海默症的治療效果。 研究發現，黃連解毒湯能透過提升Trm2蛋白質的表達來促進BV2細胞對β-澱粉樣蛋白的吞噬作用，此結果已透過BV2細胞的Western blot分析得到驗證。

α-突觸核蛋白會根據其聚集狀態激活 BV2 小膠質細胞

這篇發表於《生物化學與生物物理研究通訊》（2016年）的研究論文提出，α-突觸核蛋白（成人中樞神經系統中的一種可溶性蛋白質）可根據其聚集狀態來活化BV2細胞。

α-突觸核蛋白誘導的BV-2細胞外泌體：帕金森氏症神經退化的重要介質

這項研究於2013年發表於《神經科學快報》（Neuroscience Letters）。該研究指出，由α-突觸核蛋白活化的BV2小膠質細胞所分泌的外泌體，可能是帕金森氏症神經退化過程中的關鍵介質。

伊德貝酮可緩解神經發炎並調節 LPS 刺激下 BV2 細胞及 MPTP 誘導之帕金森氏症小鼠的微膠細胞極化

這項研究發表於《Frontiers Cellular Neuroscience》（2019年）。 研究提出，抗氧化劑伊德貝酮（Idebenone）能調節脂多醣（LPS）活化的 BV2 細胞及 1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶（MPTP）誘導的帕金森氏症小鼠模型中的小膠質細胞極化，並減輕發炎反應。

BV2 細胞系相關資源：實驗流程、影片及其他

目前關於 BV2 的線上資源相當有限。以下列出其中部分資源。

• BV2 細胞系的傳代培養：此網站連結提供一份關於 BV2 細胞系傳代培養的簡要操作指南。
• 冷凍細胞解凍：此影片可協助您了解冷凍細胞解凍與培養的基本操作流程。

此處提及了 BV2 細胞的細胞培養操作流程。

• BV2 細胞培養：此網站連結包含 BV2 細胞培養操作流程。此外，亦提供 BV2 細胞系的細胞培養基與冷凍保存液配方。

參考文獻

1. Wang, Y., Y. Peng, and H. Yan, 評論：神經發炎體外細胞培養模型及其在神經系統疾病中的潛在應用。《Front Pharmacol》，2021年，第12卷：第792614頁。
2. Sarkar, S. 等，用於研究神經毒性損傷期間神經炎症機制之新型小鼠小膠質細胞模型的特徵描述與比較分析。《神經毒理學》（Neurotoxicology），2018，67：第 129-140 頁。
3. Zhao, F. 等，拉龐蒂辛對帕金森氏症的神經保護作用：來自體外 BV-2 模型及體內 MPTP 誘導小鼠模型的見解。《生物化學與分子毒理學期刊》，2021 年，35(1)：e22631 頁。
4. 高，X.等人，β-萘醌透過AKT/Nrf-2/HO-1-NF-κB訊號軸抑制BV-2細胞中LPS誘導的發炎。《免疫生物學》，2020年。 225(4)：第 151965 頁。
5. Tada, S.等人，佐尼沙胺可改善帕金森氏症模型中的小膠質細胞線粒體病變。《腦科學》，2022年。12(2)：第268頁。