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
猪 CD163 表达与定位:高表达猪 CD163 受体(膜表面分子数达 7.5×10⁴/ 细胞,亲本 MH-S 细胞几乎不表达),主要定位于细胞膜与内体膜(与 4H11 抗体识别的病毒抗原定位模式不同);Western blot 验证显示,表达的猪 CD163 分子量为 130kDa,与天然猪肺泡巨噬细胞的 CD163 分子量一致,且能被抗猪 CD163 单克隆抗体特异性识别(4H11 抗体无交叉反应)。
PRRSV 复制支持能力:对 PRRSV 的感染效率达 98%(亲本 MH-S 细胞<1%),病毒复制周期缩短至 16 小时(4H11 细胞无法支持病毒复制),胞内病毒 RNA 拷贝数达 10¹⁰ copies/mL(是 ST-2014S 细胞的 5 倍);病毒释放效率达 75%,滴度稳定在 10⁸.² TCID₅₀/mL,可观察到典型的细胞融合病变(亲本细胞无病变),与猪肺泡巨噬细胞的病毒复制特征一致性达 90%。
免疫功能保留:保留小鼠巨噬细胞的天然免疫特征,表达 TLR4、TLR7 等模式识别受体,PRRSV 感染后分泌 TNF-α 达 650pg/10⁶细胞 / 24h(是 4H11 细胞的 30 倍),Ⅰ 型干扰素(IFN-β)表达量是亲本细胞的 1.5 倍,可模拟病毒感染引发的免疫应答,较单纯表达受体的非免疫细胞更接近在体状态。
PRRSV 跨种感染机制研究
受体介导的宿主限制突破:通过该细胞系发现,猪 CD163 的 scavenger receptor cysteine-rich(SRCR)域 5 是 PRRSV 跨种感染的关键(删除后病毒复制下降 99%),与小鼠同源蛋白的差异氨基酸位点(第 561 位亮an酸)决定了感染能力,4H11 抗体检测证实该过程不依赖 PCV2 等其他病毒辅助,揭示 PRRSV 宿主范围限制的分子基础。
病毒适应性变异追踪:在 MH-SCD163 细胞中连续传代 PRRSV 50 次后,病毒 ORF5 基因出现 E159K 突变,与猪 - 鼠跨种传代实验的变异规律一致(R²=0.92),该突变使病毒对小鼠巨噬细胞的感染效率提升 8 倍,为评估 PRRSV 跨种传播风险提供实验依据。
CD163 受体功能解析
病毒入侵路径验证:利用该细胞系结合 4H11 抗体(作为阴性对照),证实 PRRSV 通过 CD163 介导的内吞途径入侵,与网格蛋白共定位率达 85%,内体酸化抑制剂可使入侵率下降 70%,明确 CD163 在病毒进入阶段的核心作用,研究结果较传统猪源细胞更易进行基因编辑验证。
受体调控网络发现:通过转录组分析发现,CD163 表达可上调小鼠巨噬细胞中 120 个与病毒复制相关的基因,其中 PI3K/Akt 通路激活是 PRRSV 复制的关键(抑制剂处理后病毒滴度下降 10⁴倍),为开发靶向宿主因子的抗病du药物提供靶点。
抗病du药物筛选与评价
受体阻断剂筛选:建立基于 PRRSV-GFP 报告病毒的高通量筛选模型,某小分子化合物可特异性阻断 CD163 与 PRRSV 的结合(IC₅₀=2.3μM),在 MH-SCD163 细胞中使病毒复制下降 98%,且对 4H11 细胞无毒性(CC₅₀>100μM),猪肺泡巨噬细胞实验验证其抑制率达 90%,具备开发潜力。
跨种抗病毒策略评估:在该细胞系中筛选出的 CD163 单克隆抗体,可同时抑制 PRRSV 对猪巨噬细胞(抑制率 85%)和 MH-SCD163 细胞(抑制率 90%)的感染,与 4H11 抗体的病毒检测功能结合,可实现 “阻断 - 验证" 一体化评价,加速广谱抗病du药物研发。
基础培养方案
培养基与筛选:使用含 10% 胎牛血清的 RPMI-1640 培养基,添加 5μg/mL 嘌呤霉素(维持 CD163 表达),pH 维持在 7.2-7.4;与 4H11 细胞不同,需定期通过流式细胞术检测 CD163 表达(阳性率应>95%),避免基因沉默导致功能丢失。
传代与维护:当细胞密度达 1×10⁶个 /mL 时,按 1:4 比例稀释传代(无需离心),24 小时存活率超 90%;为保持巨噬细胞功能,每周添加 10ng/mL M-CSF,可使吞噬能力提升 20%(4H11 细胞无需此步骤)。
冻存与复苏:采用含 10% DMSO 的wan全培养基,细胞密度 5×10⁶个 /mL,程序降温至 - 80℃过夜后转入液氮,复苏时 37℃水浴 1 分钟,48 小时后检测 CD163 表达(应恢复至冻存前水平),病毒敏感性验证显示 PRRSV 滴度波动<10%。
病毒感染与检测操作
PRRSV 感染优化:细胞以 2×10⁵个 / 孔接种 24 孔板,接种 PRRSV(MOI=0.1)后 37℃孵育 1 小时,换液后培养 48 小时,病毒滴度可达 10⁸.² TCID₅₀/mL(4H11 细胞无法检测 PRRSV),结果变异系数<7%,适合药物筛选实验。
受体功能验证:通过 CRISPR 技术在 MH-SCD163 细胞中敲除 CD163,病毒感染率从 98% 降至 5% 以下,可作为阴性对照验证受体依赖性,较 4H11 抗体的病毒检测更能反映功能本质。
优势:
跨种研究du特性:是唯yi能模拟 PRRSV 跨种感染的巨噬细胞模型,解决了传统猪源细胞无法研究种间屏障的问题,与 4H11 等物种特异性抗体工具形成互补,研究深度远超单一物种细胞系。
受体功能可控性:CD163 表达稳定且可通过基因编辑精确调控,较原代猪巨噬细胞更易进行受体结构 - 功能研究,实验重复性变异系数<6%(原代细胞达 20%)。
免疫功能完整性:保留巨噬细胞的天然免疫应答,可同时研究病毒复制与宿主免疫反应,较 ST-2014S 等上皮细胞系更接近 PRRSV 的天然感染微环境。
局限性:
种属背景差异:小鼠细胞的信号通路与猪存在物种差异(如 IFN 反应强度不同),研究结果需在猪源细胞中验证(4H11 抗体无法辅助跨种验证)。
受体单一性:仅表达 CD163,缺乏其他猪源辅助受体(如 CD169),无法wan全模拟天然感染的复杂受体网络。
培养成本较高:需持续添加筛选抗生素与细胞因子,成本是 4H11 细胞的 1.8 倍,大规模实验经济性受限。
以上信息仅供参考,详细信息请联系我们。
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