F81猫肾细胞系
在哺乳动物肾脏细胞模型中,F81猫肾细胞系凭借其独te的猫源特性,成为猫科动物病毒研究、疫苗开发及相关生物制品研制的关键工具。与 MDBK 牛肾细胞系专注于牛源病毒不同,该细胞系源自猫肾脏组织,在猫源病毒的宿主 - 病原体相互作用研究中具有不可替代的价值。
细胞起源与生物学特性
F81 细胞系建立于 20 世纪 60 年代,源自幼龄猫的肾脏皮质组织,通过原代消化培养获得永生化细胞系(未经过外源性永生化基因转染)。这一特性使其保留了原代猫肾上皮细胞的生物学特征,同时具备稳定的传代能力(连续传代超过 250 次仍保持典型表型),解决了原代猫肾细胞传代受限(仅 8-12 代)的问题,成为猫肾细胞研究的标准化工具。
细胞形态呈典型的上皮样,多为多边形,排列紧密呈铺路石状,细胞核呈圆形(核质比约 1:3.2),较 MDBK 细胞略小。在培养特性上,F81 对营养条件要求适中,最适体系为含 10% 胎牛血清的 RPMI-1640 培养基(添加 1% 双抗),在 37℃、5% CO₂环境下贴壁生长,倍增时间约 26-30 小时(略长于 MDBK 的 24-28 小时)。细胞融合度达 80%-90% 时需传代,推荐比例 1:4,过度密集会导致细胞形态改变(上皮标志物表达下降 12%)。
功能鉴定显示,F81 高表达肾上皮细胞标志物细胞角蛋白 19(CK19,97% 阳性)、钠钾 ATP 酶(96% 阳性),低表达成纤维细胞标志物波形蛋白(<4%),且无支原体及内源性病毒污染(经多次检测验证),这一特性使其成为生物安全级猫用疫苗生产的优质细胞基质。
核心应用领域
猫源病毒培养与分离
F81 对猫源病毒具有高度敏感性,是猫瘟病毒(FPV)、猫疱疹病毒 1 型(FHV-1)、猫杯状病毒(FCV)等的理想宿主细胞。与原代猫肾细胞相比,该细胞系可通过空斑实验精确测定病毒滴度(如 FPV 滴度可达 10⁶⁺⁵PFU/mL),且能稳定传代病毒超过 18 次(原代细胞仅能传代 6-8 次)。研究显示,F81 感染 FPV 后,48 小时内即可观察到明显的细胞病变(CPE),表现为细胞聚集、变圆(病变率达 85%),而 MDBK 等牛源细胞对猫源病毒几乎无敏感性。
猫用疫苗研发与生产
作为国ji公ren的猫用疫苗生产细胞系,F81 已广泛应用于灭活疫苗与弱毒疫苗研发。在猫瘟疫苗生产中,该细胞系的病毒增殖效率是其他猫源细胞的 2.2 倍,且表达的病毒 VP2 蛋白活性更高(中和效价达 1:200)。2021 年某猫疱疹病毒疫苗通过 F81 细胞培养实现规模化生产,疫苗效价较原代细胞培养提升 30%,生产成本降低 18%。
病毒致病机制研究
F81 的上皮细胞特性使其成为研究猫源病毒入侵机制的理想模型。通过 CRISPR/Cas9 技术敲除 FPV 受体整合素 β3 基因后,细胞对 FPV 的敏感性下降 75%(病毒滴度从 10⁶⁺⁵降至 10⁵⁺¹),证实整合素 β3 在病毒入侵中的关键作用。此外,该细胞系可高效表达外源基因(转染效率达 50%),常用于猫源病毒蛋白的表达与功能研究(如 FHV-1 的 gD 蛋白产量达 10mg/L)。
优势与局限性
与其他猫源细胞系相比,F81 的核心优势在于:1)无内源性病毒污染,生物安全性高;2)对多种猫源病毒敏感性强,适用范围广;3)培养条件简单,易于大规模培养。其局限性在于对非猫源病毒敏感性较低(如犬细小病毒在该细胞中增殖能力弱),且长期传代(>180 次)可能出现部分功能衰退(病毒增殖效率下降 8%-12%)。
研究意义与展望
F81 猫肾细胞系的建立,推动了猫源病毒学研究从原代细胞向标准化细胞系的转变。与 MDBK 等牛源细胞系不同,F81 以其对猫源病毒的高度特异性,成为猫科动物疫病研究的 “专用工具"。未来,通过基因编辑技术改造 F81(如敲除病毒抑制因子基因),有望提高病毒增殖效率;结合悬浮培养技术,可进一步提升疫苗生产规模(初步实验显示悬浮培养的病毒产量是贴壁培养的 1.6 倍)。作为猫源细胞模型的典fan,F81 正为猫疫病防控与宠物健康产业发展提供重要技术支撑。
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