技术文章
TECHNICAL ARTICLES详细介绍
来源与建立背景
形态与生长特征
功能特性
病毒受体表达:表达多种猪源病毒受体,如猪瘟病毒受体 CD46(阳性率 90%)、口蹄疫病毒受体整合素 β1(阳性率 85%),其受体表达谱覆盖 80% 以上的常见猪源病毒,为广谱病毒培养提供分子基础;与猴源细胞系相比,猪源特异性受体的同源性达 98%,更接近自然感染的受体结合状态。
病毒敏感性谱:对猪瘟病毒、口蹄疫病毒、猪圆环病毒 2 型等 10 余种猪源病毒具有高度敏感性,猪瘟病毒感染后 48 小时出现典型细胞病变(颗粒增多、脱落),病毒滴度达 10⁷ TCID₅₀/mL;对口蹄疫病毒的支持能力优于 Marc145 细胞,病毒增殖效率提升 30%,且能保持病毒的免疫原性。
代谢适应性:具有强大的营养代谢能力,在含 5% 血清的培养基中仍可正常生长,乳酸代谢速率是 Vero 细胞的 2 倍,适合低成本大规模培养;同时能分泌多种细胞因子(如 IL-6、TNF-α),模拟体内病毒感染后的免疫微环境。
猪源病毒研究与疫苗开发
病毒分离与鉴定:作为基层兽医实验室的shou选细胞系,ST 细胞可从猪粪便、口腔拭子等样本中分离猪瘟病毒、猪细小病毒等,分离率达 85%(显著高于猴源细胞系的 60%),且能通过细胞病变形态初步区分病毒类型,为疫病快速诊断提供依据。2018 年我国非洲猪瘟疫情初期,该细胞系曾用于排除其他常见猪病毒感染。
疫苗生产与效力评价:在猪瘟灭活疫苗生产中,ST 细胞的病毒产量达 10⁷.⁵ PFU/mL,较原代猪肾细胞提升 15 倍,疫苗免疫仔猪后中和抗体效价达 1:128,保护率超 95%,且生产成本降低 50%,我国多数猪瘟疫苗生产企业采用该细胞系。
抗病du药物筛选与诊断技术开发
药物筛选模型:基于其广谱病毒敏感性,建立多病毒高通量筛选体系,日均可检测 150 种化合物。通过该模型发现的中药提取物对猪瘟病毒和口蹄疫病毒均有抑制作用,病毒滴度下降 100 倍以上,且对细胞毒性低,为复方抗病du药物研发提供候选成分。
诊断试剂生产:利用其高效表达病毒抗原的特性,制备多病毒联检 ELISA 试剂盒,可同时检测猪瘟、口蹄疫等 5 种病毒抗体,灵敏度达 90%,特异性 92%,检测时间缩短至 2 小时,被广泛用于规模化猪场的疫病监测。
病毒感染机制与跨物种传播研究
受体结合机制:通过 ST 细胞研究猪瘟病毒与 CD46 的相互作用,发现病毒 E2 蛋白的第 138 位氨基酸是结合关键位点,突变后病毒感染力下降 90%,为受体阻断剂设计提供靶点。
跨物种传播模拟:将人源 ACE2 受体导入 ST 细胞,可构建猪 - 人跨物种病毒传播模型,用于评估猪流感病毒对人类的感染风险,实验显示 H1N1 猪流感病毒在该模型中的复制效率是普通 ST 细胞的 5 倍,与人类肺细胞的相关性达 80%。
基础培养方案
培养基:DMEM 培养基添加 10% 胎牛血清、1% 青mei素 - 链mei素,pH 维持在 7.2-7.4;大规模生产可采用无血清培养基(含重组生长因子),病毒产量与含血清体系相当,且能减少外源蛋白污染。
传代流程:当细胞融合度达 70% 时,消化处理后按 1:6 比例接种,离心速度 800rpm,24 小时贴壁率超 95%,避免过度融合(>80% 会导致成纤维细胞老化,病毒敏感性下降)。
冻存保护:采用含 10% DMSO 的wan全培养基,细胞密度 3×10⁶个 /mL,程序降温至 - 80℃过夜后转入液氮,复苏时 37℃水浴 2 分钟,接种后 48 小时换液,存活率可达 90%,建议每 20 代冻存一次以保持活力。
病毒培养与检测操作
猪瘟病毒培养优化:细胞以 1×10⁵个 / 孔接种 24 孔板,培养 24 小时后换含 2% 血清的维持液,加入病毒液(MOI=0.1),37℃吸附 2 小时后换液,72 小时后收集上清测滴度,TCID₅₀法结果变异系数<6%。
多病毒鉴定方法:通过观察细胞病变出现时间与形态差异初步区分病毒类型(猪瘟病毒 48-72 小时出现颗粒状病变,口蹄疫病毒 24-48 小时出现融合性病变),结合间接免疫荧光试验可进一步确认病毒种类,准确率达 90%。
优势:
猪源特异性:作为猪源细胞系,其病毒受体与代谢特征更接近猪体内环境,研究结果的临床相关性显著高于猴源细胞系,尤其适合猪源病毒的天然感染机制研究。
病毒谱广泛:对多种猪源病毒具有敏感性,可同时支持 DNA 病毒与 RNA 病毒复制,减少实验中细胞系的更换成本,适合基层实验室与多病毒研究场景。
培养成本低:适应低血清甚至无血清培养,倍增速度快,大规模培养成本仅为 Vero 细胞的 1/3,适合资源有限的实验室与企业使用。
局限性:
形态特征限制:成纤维样形态导致部分病毒的细胞病变不典型(如猪圆环病毒),需结合分子生物学方法辅助鉴定。
功能单一性:缺乏特定组织细胞的分化功能,如无法模拟猪呼吸道上皮的纤毛摆动,对呼吸道病毒的研究适用性有限。
种属限制:对人类病毒的支持能力弱,不适合跨物种病毒传播的深入研究,需与人类细胞系配合使用。
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