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TECHNICAL ARTICLES详细介绍
构建背景:EPO 是调控红细胞生成的关键细胞因子,该亚系克隆通过载体介导(如含 EF-1α 启动子的表达质粒)将人 EPO 基因导入 CHO 细胞,经 G418 抗性筛选及单克隆纯化获得高表达株,“T" 代表筛选得到的稳定分泌亚系,确保 EPO 产量与活性的均一性。
形态与增殖:体外培养呈典型上皮样形态,贴壁生长,细胞呈多边形,排列紧密,形态与亲本 CHO 细胞一致。在 37℃、5% CO₂条件下,传代周期约 2-3 天,可适应含 10% 胎牛血清的 DMEM/F12 培养基,兼容悬浮培养与无血清体系,高密度培养(细胞密度达 1.5×10⁶个 /mL)时仍能维持稳定增殖,为大规模生产 EPO 奠定基础。
表达特征:EPO 主要分泌至细胞外培养基,表达量可达 8-12μg/(10⁶细胞・24h),长期传代(>40 代)后分泌量波动<10%。分泌的 EPO 为糖基化蛋白,分子量约 34kDa(含 30%-40% 糖链),与天然人 EPO 的糖型分布高度一致,通过 Western blot 可检测到特异性条带,且能被 EPO 抗体中和,体外刺激红系祖细胞增殖的活性是原核表达产物的 5-8 倍。
红细胞生成机制研究
抗贫血药物研发与筛选
EPO 蛋白制备与标准化试剂开发
优势:EPO 分泌稳定,避免重组蛋白表达的批次差异;糖基化修饰与天然 EPO 一致,体内半衰期(约 8-12 小时)接近天然蛋白,生物活性显著优于原核或酵母表达系统;培养适应性强,可通过悬浮培养放大至生物反应器生产,降低大规模制备成本;分泌型表达便于产物纯化,无需裂解细胞,简化下游处理流程。
局限性:长期培养需维持 G418 筛选压力(通常 500μg/mL),否则易丢失表达质粒;EPO 分泌受细胞密度与代谢状态影响,需优化培养条件(如控制葡萄糖浓度)以保持产量稳定;作为异源表达系统,糖链末端唾液酸含量略低于人源细胞,虽不影响主要活性,但用于临床级药物生产时需进一步优化。
培养条件:基础培养基为含 10% 胎牛血清、500μg/mL G418 的 DMEM/F12,添加青mei素 - 链mei素防污染。传代时用 0.25% yi酶消化,贴壁培养融合度控制在 60%-80%,避免过度密集导致 EPO 分泌量下降。悬浮培养可采用无血清培养基(如 CHO-S-SFM II),通过生物反应器实现规模化生产,EPO 产量可达 30-50mg/L。
EPO 活性检测:推荐使用 TF-1 细胞增殖实验验证活性,将培养上清与 TF-1 细胞共孵育 48 小时,通过 CCK-8 法检测细胞活力,活性单位定义为刺激 50% 最大增殖的上清稀释倍数,通常比活性>1.5×10⁵U/mg。
冻存与复苏:冻存液含 10% DMSO、500μg/mL G418,液氮保存可维持活性 5 年以上;复苏时 37℃快速解冻,离心后用含筛选压力的培养基重悬,传代 2 次后检测 EPO 分泌量,确保活性稳定。
该亚系克隆的建立解决了天然 EPO 来源稀缺、重组表达活性低的难题,为红细胞生成机制研究提供了稳定的 EPO 来源。在基础研究领域,其助力阐明了 EPO 与 EPO 受体结合后的信号传导网络(如 JAK2/STAT5 通路),为理解肾性贫血、再生障碍性贫血的发病机制提供关键工具;在应用领域,其支撑了重组 EPO 药物的研发与标准化生产,推动了肾性贫血等疾病的治疗进步。随着基因编辑技术的应用(如优化糖基转移酶表达),该亚系的产物活性与一致性将进一步提升,为生物制药与精准医学研究提供更优质的模型。
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