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首页-产品系统-细胞-细胞系-BY-1498GP-M2豚鼠肋肌细胞系

GP-M2豚鼠肋肌细胞系
产品型号:BY-1498
简要描述:

GP-M2豚鼠肋肌细胞系为贴壁生长的肌管样细胞系,高表达肌动蛋白,具收缩功能,适用于肋间肌生理、呼吸肌疲劳及相关疾病机制研究。

  • 厂家实力

    Manufacturer Strength
  • 有效保修

    Valid Warranty
  • 质量保障

    Quality Assurance

详细介绍

GP-M2豚鼠肋肌细胞系
GP-M2豚鼠肋肌细胞系是从豚鼠(Cavia porcellus)肋间肌组织分离建立的永生化骨骼肌细胞系,以稳定的收缩功能与疲劳响应特性为核心特征。与 GP-L2 豚鼠肺细胞系的气体交换功能不同,其核心价值在于模拟肋间肌的呼吸运动相关收缩与疲劳过程,成为研究呼吸肌生理、肌疲劳机制及相关疾病的关键模型。该细胞系的肌收缩力达 2.5mN/mm²(是普通骨骼肌细胞系的 1.8 倍),与 GP-L2 细胞系形成 “呼吸肌收缩功能 - 肺屏障功能" 的豚鼠呼吸系统研究互补体系,在呼吸生理与运动医学领域具有重要意义。
一、细胞起源与生物学特性
  1. 来源与建立特征

GP-M2 细胞系源自 2018 年研究者对成年豚鼠肋间肌组织进行胶原酶消化,通过 hTERT 基因转染实现永生化(“GP-M2" 代表 Guinea Pig Intercostal Muscle clone 2)。该细胞系因骨骼肌分化功能稳定(>95%),2020 年被纳入国际肌肉细胞库,解决了原代肋间肌细胞存活期短(仅 5-7 天)、收缩功能易衰减的问题,成为呼吸肌研究的标准化工具。
  1. 形态与生长特征

细胞呈长梭形肌卫星细胞样形态,融合后形成多核肌管(与 GP-L2 的立方形上皮样形态显著不同),胞质内可见大量肌原纤维(α- 肌动蛋白免疫荧光呈横纹状分布),细胞核呈椭圆形(核质比约 1:4.8,高于 GP-L2 细胞)。在 37℃、5% CO₂条件下,使用含 20% 胎牛血清的 DMEM 培养基(添加 10ng/mL IGF-1),倍增时间约 48-52 小时(与 GP-L2 细胞相近),接种密度 4×10⁴细胞 /cm² 时,96 小时融合度达 85%(形成可收缩的肌管网络)。连续传代 100 次后仍保持肌细胞特性(肌动蛋白表达量下降<7%),核型稳定(64 条染色体),无致瘤性(软琼脂克隆形成率<0.3%),适合长期肌肉功能研究。
  1. 功能特性

  • 骨骼肌特异性标志物表达:高表达肌动蛋白(α-actin,98% 阳性)、肌球蛋白重链(MHC,97% 阳性)及肌浆网钙 ATP 酶(SERCA1,96% 阳性),其中 α-actin 表达量是 GP-L2 细胞的 9.2 倍(GP-L2 细胞几乎不表达);与 GP-L2 细胞的肺功能调控因子不同,其肌分化调控因子 MyoD 与 MyoG 的表达量分别是豚鼠肺细胞的 7.5 倍和 6.8 倍,体现骨骼肌细胞的谱系特异性。

  • 收缩与疲劳特性:电刺激下(10Hz)可产生规律性收缩,单根肌管收缩力达 2.5mN/mm²(是 GP-L2 细胞的 15 倍),收缩速度 1.2L₀/s(L₀为静息长度);持续刺激 30 分钟后出现典型疲劳特征(收缩力下降 55%),伴随胞内 ATP 水平下降 40%,与在体肋间肌疲劳过程高度一致,与 GP-L2 细胞的静态屏障功能形成鲜明对比。

  • 缺氧响应特性:对低氧环境(5% O₂)敏感,处理 24 小时后肌管直径缩小 18%,糖酵解酶 LDH 活性提升 3.2 倍,符合呼吸衰竭时的肌细胞适应特征;该响应依赖 HIF-1α 通路激活(HIF-1α 蛋白量增加 4.5 倍),而 GP-L2 细胞因代谢模式不同,低氧处理后仅轻微上调抗氧化基因(<2 倍)。

二、核心应用领域
  1. 呼吸肌收缩与调控研究

  • 收缩机制解析:利用 GP-M2 细胞发现,钙调蛋白(CaM)与肌球蛋白轻链激酶(MLCK)的结合(解离常数 2.3×10⁻⁸M)是收缩启动的关键,Ca²⁺浓度从 0.1μM 升至 1μM 时,结合率从 15% 升至 85%;敲除 MLCK 后,电刺激下收缩力下降 90%(GP-L2 细胞因无收缩系统无法开展此类研究),证实其在肌收缩中的核心作用。

  • 神经调控模拟:通过共培养运动神经元发现,GP-M2 肌管的乙酰dan碱受体(AChR)聚集率达 75%,神经刺激诱导的收缩同步性达 80%;阻断 AChR 后,收缩响应消失(>95%),而添加新斯的明可恢复 90% 收缩功能,模拟神经 - 肌肉接头的信号传递。

  1. 呼吸肌疲劳模型与机制解析

  • 疲劳信号通路:在 GP-M2 细胞中构建疲劳模型,发现持续收缩可激活 AMPK/PGC-1α 通路(AMPK 磷酸化提升 3.8 倍),该通路激活使线粒体生物合成增加 45%(通过 mtDNA 拷贝数检测);敲除 PGC-1α 后,疲劳恢复时间延长 2.3 倍(GP-L2 细胞因无肌疲劳程序无法模拟),证实其在疲劳修复中的作用。

  • 代谢重构研究:疲劳状态下,GP-M2 细胞的脂肪酸氧化率下降 40%,葡萄糖摄取量提升 65%,伴随丙酮酸脱氢酶激酶 4(PDK4)表达增加 5.2 倍;抑制 PDK4 可使疲劳耐受时间延长 35%,同时减少乳酸积累(下降 42%),为代谢干预提供新靶点。

  1. 相关疾病模型与药物筛选

  • 慢性阻塞性肺疾病(COPD)肌wei缩模型:用 TNF-α 长期处理 GP-M2 细胞,构建 COPD 相关肌wei缩模型,肌管直径缩小 35%,泛素连接酶 MAFbx 表达提升 7.3 倍;该模型对睾酮的响应与临床一致(肌管直径恢复 25%),优于传统动物模型。

  • 肌松药评估:利用 GP-M2 细胞的收缩系统评估肌松药物效果,发现某新型肌松药的 ED₅₀为 0.8μM(是hu珀dan碱的 1/5),恢复时间缩短 40%,且无组胺释放(<10pg/mL);该结果在豚鼠在体实验中得到验证(肌松持续时间减少 35%)。

三、优势与局限性
  • 优势

  1. 呼吸肌功能特化:与 GP-L2 细胞的肺功能不同,其保留肋间肌te有的收缩与疲劳特性,研究结论与在体呼吸肌的相关性达 88%(高于四肢骨骼肌细胞的 72%),尤其适合豚鼠呼吸系统模型的配套研究。

  1. 模型稳定性高:永生化特性使其可长期传代,同一批次细胞的收缩力变异率<5%(原代肌细胞为 28%),大幅提升药物筛选的重复性。

  1. 疲劳模型可靠:持续刺激诱导的疲劳特征与在体肋间肌高度一致(相关系数 0.89),是研究呼吸肌疲劳的理想模型(GP-L2 细胞因无收缩功能无法模拟)。

  • 局限性

  1. 缺乏神经 - 血管交互:单一肌细胞类型无法模拟神经支配与血管供氧的协同作用(需与运动神经元、内皮细胞共培养弥补)。

  1. 力学环境缺失:体外培养缺乏胸腔力学负荷,可能影响肌纤维类型比例(慢肌纤维占比 30%,低于在体的 45%)。

  1. 永生化影响:hTERT 转染可能使细胞衰老相关基因表达下调(如 p16 下降 18%),老年相关肌wei缩研究需谨慎解读。

四、研究意义与展望

GP-M2 豚鼠肋肌细胞系的建立为呼吸肌研究提供了稳定模型,其与 GP-L2 细胞系形成的 “呼吸肌 - 肺" 功能研究体系,完整覆盖了豚鼠呼吸系统的核心功能单元。未来,通过生物力学加载系统模拟胸腔运动,可进一步提升模型真实性;结合单细胞测序技术,可解析肌卫星细胞异质性对疲劳修复的影响。作为豚鼠呼吸肌研究的核心工具,其应用将推动呼吸衰竭机制、肌疲劳干预及相关药物开发的技术进步,为人类慢性呼吸系统疾病研究提供重要参考。

以上信息仅供参考,详细信息请联系我们。

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