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来源与构建:该细胞系以 CHO-K1 为亲本,通过两步转染法构建:首先通过慢病毒载体导入 IL-4Rα 链编码基因,筛选获得稳定表达 IL-4R 的细胞株;再通过脂质体转染将 pGL4.23 载体(含 IL-4 响应元件驱动的荧光素酶基因)整合入基因组,经嘌呤霉素与 hygromycin 双筛选获得阳性克隆。“IL-4R + pGL4.23" 标识其双重功能 —— 受体表达与报告响应,构建过程中采用 CMV 启动子驱动 IL-4R 表达,确保受体在细胞表面的稳定呈现(流式检测阳性率>95%)。
形态与增殖:体外培养呈上皮样形态,贴壁生长时细胞铺展均匀,较野生型 CHO 略大;悬浮培养适应性较差,主要以贴壁方式培养。37℃、5% CO₂条件下,增殖周期约 34-40 小时,适应含 10% 胎牛血清的 DMEM/F12 培养基,需同时添加两种抗生素(2μg/mL 嘌呤霉素 + 100μg/mL hygromycin)维持双基因稳定整合,传代 60 次以上受体表达量与报告活性波动<8%,冻存复苏后存活率超 85%。
功能特征:核心优势在于信号响应的特异性与量化能力:IL-4 刺激后,IL-4R 与 γc 链形成异二聚体,激活 JAK1/3-STAT6 通路,使 pGL4.23 载体中的 STAT6 结合元件驱动荧光素酶表达,酶活性与 IL-4 浓度呈剂量依赖性(有效范围 0.1-100ng/mL,EC50=2.3ng/mL)。与天然表达 IL-4R 的细胞相比,其背景信号低(未刺激时荧光素酶活性<5% 最大响应值),信号 - to-noise 比值达 40:1,显著优于传统报告系统。
IL-4/IL-4R 信号机制研究
过敏性疾病机制研究
免疫调节药物筛选
贴壁培养操作:
复苏:从液氮取出冻存管,37℃水浴 1-2 分钟解冻,转移至含 10mL 预热培养基(DMEM/F12+10% 胎牛血清 + 2μg/mL 嘌呤霉素 + 100μg/mL hygromycin)的离心管,1000rpm 离心 5 分钟,重悬后接种至 T75 培养瓶,37℃、5% CO₂培养箱静置培养。
换液:接种 24 小时后首ci换液,去除未贴壁细胞,此后每 48 小时换液一次,维持细胞融合度<80% 以保证信号响应灵敏度。
传代:当细胞融合度达 70%-80% 时,弃培养基,PBS 清洗 2 次,加入 2mL 细胞解离液,37℃孵育 3-4 分钟,镜检细胞脱落后加入 8mL 培养基终止解离,按 1:4 比例传代,避免过度密集导致受体表达不均。
信号响应检测流程:
铺板:将细胞以 5×10⁴个 / 孔密度接种至 96 孔板,培养 24 小时使细胞贴壁(融合度达 60%-70%)。
刺激与检测:弃培养基,加入含不同浓度 IL-4 的无血清培养基,37℃孵育 6 小时后,加入荧光素酶检测试剂(如 Bright-Glo),通过化学发光仪读取相对光单位(RLU),计算信号激活倍数。
药物筛选:将候选药物与 IL-4(10ng/mL)混合后加入细胞,孵育 6 小时检测 RLU,计算药物对信号的抑制率或激活率。
冻存流程:取对数生长期细胞,1000rpm 离心 5 分钟,用冻存液(70% wan全培养基 + 20% 胎牛血清 + 10% DMSO + 双抗生素)重悬至 5×10⁶个 /mL,分装至冻存管,程序降温盒 - 80℃过夜,次日转移至液氮保存,保存期可达 5 年以上,复苏后需培养 2-3 代再进行信号检测以确保稳定性。
优势:IL-4R 表达稳定,信号响应特异性强(对 IL-13 等同源细胞因子交叉反应<5%);pGL4.23 报告系统灵敏度高,检测下限达 0.1ng/mL IL-4;双抗生素筛选确保基因整合稳定性;实验重复性优异(变异系数<7%),适合高通量筛选。
局限性:仅反映 IL-4R/STAT6 通路,无法模拟复杂免疫微环境中的交叉调控;贴壁依赖性限制了悬浮高通量筛选;长期传代可能出现报告载体沉默(约 5% 克隆 / 60 代),需定期通过荧光素酶活性验证。
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