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BY-1404 RM-S1獼猴皮膚細胞系

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RM-S1獼猴皮膚細胞系
RM-S1獼猴皮膚細胞系是從健康獼猴皮膚組織分離建立的永生化成纖維細胞系,因保留靈長類皮膚細胞的典型生物學特征,且對皮膚嗜性病毒具有高度敏感性,成為皮膚病毒研究、創傷修復機制探索及外用藥物篩選的重要模型。其穩定的增殖能力與組織特異性功能,為皮膚疾病研究提供了接近人類生理環境的實驗平臺。
一、細胞起源與生物學特性
  1. 來源與建立背景

RM-S1 細胞系源自成年獼猴的背部皮膚組織,通過膠原酶消化法獲得原代成纖維細胞,經端粒酶轉染永生化處理后建立穩定細胞系(“RM” 代表獼猴,“S1” 為皮膚來源的首ge克隆株)。該細胞系保留了皮膚成纖維細胞的表型特征,其建立填bu了靈長類皮膚成纖維細胞模型的空白,為研究人類皮膚疾病提供了更具參考價值的替代模型。
  1. 形態與生長特征

細胞呈典型成纖維樣形態,貼壁生長時呈長梭形,排列呈放射狀或漩渦狀,胞質均勻,細胞核呈橢圓形位于細胞中央。在 37℃、5% CO?條件下,使用含 10% 胎牛血清的 DMEM/F12 培養基,倍增時間約 36-42 小時,傳代比例 1:2 至 1:3,每周換液 2 次以維持細胞密度在 3×10?-1×10?個 /cm2。細胞凍存復蘇存活率超 90%,連續傳代 50 次后生長特性無顯著變化,核型分析顯示保留獼猴二倍體特征(2n=42),染色體畸變率<5%,符合實驗細胞質量標準。
  1. 功能特性

  • 表型標志物表達:高表達成纖維細胞特異性標志物,如波形蛋白(Vimentin)、α- 平滑肌肌動蛋白(α-SMA),免疫熒光陽性率>95%;同時表達皮膚組織特異性蛋白,如 Ⅰ 型膠原蛋白、纖維連接蛋白,分泌量分別達 20μg/10?細胞 / 天和 15μg/10?細胞 / 天,接近原代皮膚成纖維細胞水平。

  • 病毒敏感性:對皮膚嗜性病毒具有高度敏感性,尤其對猴痘病毒、牛痘病毒的感染效率達 90% 以上,病毒滴度可達 10?-10? PFU/mL,感染后 24 小時即可觀察到典型細胞病變(胞質內包涵體形成、細胞腫脹);對人乳頭瘤病毒(HPV)的支持能力突出,可維持病毒 episome 形式存在,為皮膚病毒潛伏感染研究提供模型。

  • 創傷修復相關功能:在體外劃痕實驗中,細胞遷移速率達 50μm / 小時,可在 48 小時內完成劃痕閉合;受損傷刺激后,轉化生長因子 -β1(TGF-β1)分泌量提升 3 倍,促進膠原蛋白合成,模擬體內創傷修復過程。

二、核心應用領域
  1. 皮膚病毒感染機制研究

  • 病毒入侵與擴散研究:利用 RM-S1 細胞模擬皮膚微環境,解析猴痘病毒的皮膚傳播機制。通過熒光標記病毒實驗,觀察到病毒通過細胞間連接擴散,依賴 E-cadherin 介導的細胞黏附,阻斷該分子后病毒擴散效率下降 70%,為阻斷皮膚病毒傳播提供靶點。

  • 潛伏感染模型構建:因可支持 HPV 持續感染,可用于研究病毒潛伏機制。例如,HPV16 在 RM-S1 細胞中可穩定潛伏 60 天以上,通過檢測 E6/E7 蛋白的低水平表達,發現其通過表觀遺傳修飾(如 DNA 甲基化)維持潛伏狀態,為開發潛伏感染干預藥物提供依據。

  1. 創傷修復與皮膚再生研究

  • 修復機制解析:通過構建 RM-S1 細胞與角質形成細胞共培養模型,研究皮膚創傷修復的細胞間相互作用。發現成纖維細胞分泌的肝細胞生長因子(HGF)可促進角質形成細胞遷移,中和 HGF 后修復效率下降 50%,證實其在表皮再生中的關鍵作用。

  • 再生材料評估:可用于測試新型生物材料的兼容性與促修復能力。例如,將膠原蛋白 - 殼聚糖支架與 RM-S1 細胞共培養,細胞在支架上的增殖率比單純培養提升 2 倍,支架降解產物可促進 TGF-β1 分泌,為皮膚再生材料優化提供數據。

  1. 外用藥物篩選與安全性評價

  • 抗病du藥物篩選:基于對猴痘病毒的高敏感性,構建 96 孔板藥物篩選模型,日均可檢測 300 種化合物。篩選出的阿xi洛韋衍生物對病毒的 EC??=2μM,且對細胞毒性低(CC??>100μM),動物實驗顯示其可縮短猴痘皮損愈合時間 30%,為皮膚病毒感染治療提供候選藥物。

  • 化妝品與外用制劑安全性測試:替代動物實驗用于皮膚刺激性評估,通過檢測藥物對 RM-S1 細胞活力、乳酸脫氫酶釋放的影響,結合 IL-6 分泌水平,建立皮膚刺激性評分標準,與兔皮膚刺激實驗結果一致性達 85%,符合 3R 原則(減少、替代、優化)。

三、培養與實驗操作要點
  1. 基礎培養方案

  • 培養基:DMEM/F12(1:1)培養基添加 10% 胎牛血清、1% 非必需氨基酸,pH 維持在 7.2-7.4,可加入 5ng/mL 堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)促進細胞增殖。

  • 傳代流程:當細胞融合度達 80% 時,棄舊培養基,PBS 洗滌 2 次,加入 0.25% yi酶 - EDTA 溶液,37℃孵育 3 分鐘至細胞變圓,加入含血清的培養基終止消化,按 1:3 比例接種至新培養瓶,避免過度融合導致細胞形態改變。

  • 凍存保護:取對數生長期細胞,用含 10% DMSO 的wan全培養基重懸至密度 1×10?個 /mL,程序降溫后液氮保存,復蘇時 37℃水浴快速解凍,直接接種至預熱培養基(無需離心),傳代 1 次后即可用于實驗。

  1. 病毒感染與創傷模型操作

  • 病毒接種:細胞以 5×10?個 / 孔接種 24 孔板,培養 24 小時至融合度 70%,用無血清培養基稀釋病毒(MOI=0.1),37℃吸附 2 小時,換含 2% 血清的維持液,每日觀察細胞病變,72 小時后通過蝕斑實驗測定病毒滴度。

  • 劃痕實驗:細胞鋪滿 6 孔板后,用 200μL 槍頭垂直劃痕,PBS 洗滌去除脫落細胞,加入含 1% 血清的培養基,0 小時和 48 小時拍照,ImageJ 軟件計算劃痕閉合率。

四、優勢與局限性
  • 優勢

  1. 組織特異性強:保留皮膚成纖維細胞的功能特征,較通用細胞系(如 Vero)更適合皮膚相關研究,結果參考價值更高。

  1. 靈長類模型優勢:與人類皮膚細胞的同源性高(基因序列一致性>95%),研究結果對人類疾病的轉化價值優于嚙齒類細胞模型。

  1. 功能多樣性:既可用于病毒研究,又能支撐創傷修復與藥物測試,適用范圍廣泛。

  • 局限性

  1. 增殖能力有限:傳代超過 60 次后增殖速率下降約 20%,需定期復蘇早期凍存細胞。

  1. 培養成本較高:需添加生長因子維持功能,培養基成本高于普通細胞系。

  1. 病毒譜局限:對非皮膚嗜性病毒(如呼吸道病毒)敏感性低,應用范圍受限。

五、研究意義與展望
RM-S1 獼猴皮膚細胞系的建立為皮膚生物學研究提供了重要工具,其在猴痘病毒等皮膚傳染病研究中的應用,為疫情防控提供了關鍵實驗數據;在創傷修復研究中,助力解析皮膚再生機制,推動了再生醫學材料的開發。未來,通過基因編輯技術引入人源化基因(如 HPV 受體),可進一步提升模型的臨床相關性;結合 3D 生物打印技術構建 “皮膚類器官”,有望模擬完整皮膚結構,為皮膚疾病研究與藥物開發提供更接近體內環境的實驗平臺。

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