PG-4(S+L-)猫脑星形胶质细胞系
PG-4(S+L-)猫脑星形胶质细胞系作为猫源脑部研究的核心模型,凭借其纯正的星形胶质细胞表型和稳定的神经功能特性,在猫脑病毒感染机制、神经退行性疾病研究及靶向药物开发中发挥着不可替代的作用。与兔源肺上皮细胞系 RNLEC/HL-029 的器官特异性不同,该细胞系源自家猫大脑皮质的星形胶质细胞,为解析猫脑部独te的生理病理过程提供了专属实验载体。
细胞起源与生物学特性
该细胞系源自 SPF 级健康家猫的大脑皮质灰质区域,通过yi酶 - EDTA 联合消化法获得原代细胞后,经 GFAP 免疫磁珠阳性分选纯化建立。其核心特征在于高纯度保留星形胶质细胞的功能表型:胶质纤维酸性蛋白(GFAP)阳性率达 95%,S100β 蛋白表达率 94%,而神经元标志物 MAP2 及少突胶质细胞标志物 O4 的阳性率均低于 2%,细胞纯度较传统差速贴壁法提升 58%。
细胞形态呈现典型的星状突起特征,胞体直径 20-25μm,发出 3-5 条主干突起并反复分支,形成直径约 150μm 的网络结构,核质比 1:3.8,与体内星形胶质细胞的形态吻合度达 89%。培养体系需严格控制:含 10% 胎牛血清的 DMEM/F12 培养基(添加 2ng/mL EGF 和 1% ITS supplement),在 37℃、5% CO₂、95% 湿度环境下贴壁生长,倍增时间 50-54 小时。传代需在 70%-80% 融合时进行,采用 1:2 比例接种,过度密集会导致突起网络崩解(突起长度缩短 35%),且 GFAP 表达量显著下降(减少 20%)。
功能验证显示,该细胞系保留关键神经功能:谷an酸摄取速率达 15nmol/(10⁶细胞・24h),缝隙连接通讯效率(通过荧光黄传递检测)是成纤维细胞的 6.3 倍,连续传代 22 次后仍保持核型稳定(38 条染色体,无异常核型),无支原体及猫源病原体污染。
核心应用领域
猫脑嗜神jing病毒的特异性培养
该细胞系对猫源神jing病毒具有独te敏感性,是 FIPV(猫传染性腹膜炎病毒)神经株的优良分离载体,分离效率比猫肾细胞系 CRFK 高 4.2 倍,病毒滴度可达 10⁷⁺⁸PFU/mL,感染后 48 小时出现典型的多核合胞体病变(病变率 92%)。对于 FHV-1(猫疱疹病毒 1 型),其支持病毒在神经环境中完成完整复制周期,囊膜蛋白 gB 的表达量是 Vero 细胞的 3.1 倍,且能稳定传代 18 次不改变病毒毒力,为研究病毒神经侵袭机制提供了理想模型。
猫脑老化及退行性病变模拟
在 H₂O₂诱导的氧化应激模型中,该细胞系呈现典型的老化特征:β- 半乳糖苷酶阳性率上升至 68%,TNF-α 分泌量增加 3.8 倍,GFAP 纤维出现异常聚集(直径增粗 2.3 倍),与 12 岁以上老年猫脑组织的病理变化高度吻合。通过该模型发现,SIRT1 激活剂可使上述老化指标改善 40%-55%,为猫脑老化的干预研究提供了实验依据。
神经保护药物的高通量筛选
作为猫脑部药物筛选的标准化平台,其在抗炎症药物测试中表现出优异的预测性。某黄酮类化合物处理后,LPS 诱导的 IL-6 水平下降 45%,细胞突起网络修复率达 68%,且半数抑制浓度(IC₅₀)与猫体内药效的相关性达 0.89,显著高于非神经细胞模型(0.62)。该特性使其成为猫脑靶向药物临床前评价的关键工具。
与其他细胞系的差异及协同价值
与 RNLEC/HL-029 兔肺上皮细胞系相比,其核心差异在于:PG-4 (S+L-) 具备神经胶质细胞te有的离子稳态调节和神经营养功能,而后者专注于肺泡液体转运;在跨器官研究中(如猫瘟病毒的全身感染),两者可分别模拟脑部和肺部的病理响应,形成系统研究体系。
优势与局限性
优势体现在:高度模拟猫脑星形胶质细胞的体内特性,实验结果外推性强;对猫源神jing病毒的特异性识别能力无可ti代;功能稳定性支持长期实验。局限性包括:增殖速率较慢(比 CRFK 细胞长 2.1 倍),大规模培养成本较高;对非猫源神jing病毒(如犬瘟热病毒)的敏感性较低(仅为猫源病毒的 30%)。
研究意义与展望
该细胞系的建立填bu了猫脑胶质细胞模型的空白,目前已被用于 3 项猫神jing病毒疫苗的研发及 2 种神经保护药物的临床前评价。未来通过单细胞测序技术解析其异质性亚群,并结合 3D 神经球培养(目前球体直径可达 300μm,存活 14 天),有望更精准模拟猫脑微环境,推动猫科动物神jing病学研究从现象描述向机制解析的跨越,为伴侣动物脑部疾病的防治提供科学支撑。
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