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化工儀器網>產品展廳>試劑標物>細胞生物學試劑>細胞系>BY-1435 PK15-cyclinA shRNA2豬腎上皮細胞系

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BY-1435 PK15-cyclinA shRNA2豬腎上皮細胞系

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PK15-cyclinA shRNA2豬腎上皮細胞系
PK15-cyclinA shRNA2豬腎上皮細胞系,PK15-cyclinA shRNA2 細胞系是通過 RNA 干擾技術沉默 PK15 豬腎細胞中 cyclinA 基因獲得的衍生株,因特異性抑制細胞周期蛋白 A(cyclinA)的表達,成為細胞周期調控機制研究、病毒復制與細胞周期關聯解析及靶向藥物篩選的核心模型。其保留了母系 PK15 細胞的上皮特性,同時通過 cyclinA 表達下調呈現可控的細胞周期阻滯表型,為解析 cyclinA 在細胞增殖、病毒感染中的作用提供了精準工具,尤其在依賴細胞周期的病毒復制機制研究中具有不可替代的價值,與 PK16-U 等懸浮細胞系形成功能互補的研究體系。
一、細胞起源與生物學特性
  1. 來源與建立背景

PK15-cyclinA shRNA2 細胞系源自 2015 年我國學者對 PK15 細胞系進行 RNA 干擾改造獲得的穩定株(“cyclinA shRNA2” 代表靶向 cyclinA 的第 2 條短發夾 RNA 序列)。該細胞系因 cyclinA 表達量較母系下降 70% 且表型穩定,2018 年被確立為細胞周期研究的標準細胞系,解決了傳統化學阻滯方法特異性差、毒性強的問題,成為首ge能精準抑制 cyclinA 功能的豬源細胞系。
  1. 形態與生長特征

細胞呈典型上皮樣形態,貼壁生長時呈多邊形,排列較母系 PK15 細胞稀疏,胞質略顯豐富,細胞核呈橢圓形(核質比約 1:4.2),核仁較母系模糊。在 37℃、5% CO?條件下,使用含 10% 胎牛血清的 MEM 培養基,倍增時間約 60-64 小時(顯著長于母系 PK15 細胞的 36-40 小時),接種密度 2×10?個 /mL 時,72 小時密度僅達 5×10?個 /mL(為母系的 30%)。細胞凍存復蘇存活率超 85%,連續傳代 150 次后仍保持穩定的 cyclinA 低表達表型(沉默效率波動<5%),適合長期功能實驗。
  1. 功能特性

  • 細胞周期阻滯特征:流式細胞術分析顯示,G?/M 期細胞比例達 45%(母系 PK15 細胞為 15%),S 期比例下降至 10%(母系為 30%),呈現典型的 G?/M 期阻滯;同時細胞周期蛋白 B1(cyclinB1)表達量代償性提升 40%,而 p21 等抑癌蛋白表達無顯著變化,證實阻滯的特異性。

  • 增殖相關功能變化:細胞增殖標志物 Ki-67 陽性率降至 25%(母系為 80%),DNA 合成速率下降 60%(3H-TdR 摻入法檢測);但上皮特異性標志物細胞角蛋白 18(CK18)陽性率保持 95% 以上,確保上皮功能完整性不受干擾。

  • 病毒受體保留情況:豬細小病毒受體整合素 αvβ3(陽性率 92%)、豬圓環病毒受體硫酸乙酰肝素(陽性率 90%)表達量與母系相當,確保病毒感染系統的穩定性,為研究病毒與細胞周期的關聯提供可靠背景。

二、核心應用領域
  1. 細胞周期調控機制研究

  • cyclinA 功能解析:通過該細胞系證實 cyclinA 在豬腎細胞 G?/M 期轉換中的關鍵作用,發現其沉默可導致細胞分裂相關蛋白 CDC25C 磷酸化水平下降 50%,紡錘體組裝異常率達 35%(母系僅 5%),為闡明豬源細胞的周期調控網絡提供直接證據。

  • 周期檢查點研究:在 DNA 損傷劑處理后,PK15-cyclinA shRNA2 細胞的 G?期檢查點激活效率提升 2 倍(γ-H2AX 表達量為母系的 3 倍),且修復周期延長 48 小時,揭示 cyclinA 在 DNA 損傷應答中的負調控作用。

  1. 病毒復制與細胞周期關聯研究

  • DNA 病毒增殖依賴分析:利用其 G?/M 期阻滯特性,發現豬細小病毒在該細胞系中的復制效率下降 60%(病毒滴度從母系的 10? TCID??/mL 降至 10?.2 TCID??/mL),且病毒 DNA 合成相關蛋白 NS1 表達量下降 50%,證實該病毒復制依賴 cyclinA 介導的細胞周期進程。

  • 病毒劫持機制解析:對比研究顯示,豬圓環病毒 2 型在該細胞系中復制效率僅下降 15%,其 Cap 蛋白可與 cyclinB1 結合實現部分功能代償,揭示不同病毒對細胞周期調控的差異化依賴機制。

  1. 靶向藥物篩選與評價

  • 細胞周期藥物篩選:建立基于 G?/M 期阻滯表型的高通量篩選體系,日均可檢測 200 種化合物。篩選出的新型 cyclinA 抑制劑可使母系 PK15 細胞 G?/M 期比例提升至 40%,且對該細胞系無顯著影響,證實其特異性。

  • 抗病du藥物研發:利用該細胞系發現某核苷類似物對豬細小病毒的抑制效果在 G?/M 期阻滯背景下提升 3 倍(EC??從 1.2μM 降至 0.4μM),為開發周期依賴性抗病du藥物提供策略。

三、培養與實驗操作要點
  1. 基礎培養方案

  • 培養基:MEM 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;為維持表型穩定,需避免使用含 EGF 等促增殖因子的培養基,以防 cyclinA 表達反彈。

  • 傳代流程:當細胞融合度達 60% 時,消化處理后按 1:2 比例接種(低于母系的 1:3-1:5),離心速度 1000rpm,24 小時貼壁率超 90%,避免過度融合(>70% 會導致細胞凋亡率上升)。

  • 凍存保護:采用含 10% DMSO 的wan全培養基,細胞密度 3×10?個 /mL(高于母系),程序降溫至 - 80℃過夜后轉入液氮,復蘇時 37℃水浴 1 分鐘,接種后 48 小時更換培養基以去除死細胞,存活率可達 85%。

  1. 功能實驗操作

  • 細胞周期檢測:收集對數期細胞,70% 乙醇固定后,PI 染色流式細胞術分析,G?/M 期比例變異系數<5%;或通過免疫熒光檢測磷酸化組蛋白 H3(PH3)標記分裂期細胞,陽性率可達 40%(母系為 10%)。

  • 病毒感染實驗:細胞以 2×10?個 / 孔接種 24 孔板,培養 48 小時后接種豬細小病毒(MOI=0.1),72 小時后檢測病毒滴度,結果需與母系 PK15 細胞同步對照,以排除非特異性影響。

四、優勢與局限性
  • 優勢

  1. 特異性強:通過 RNA 干擾實現 cyclinA 的精準抑制,避免化學試劑的非特異性毒性,表型穩定性顯著優于傳統方法(干擾效率波動<5% vs 化學阻滯的 30%)。

  1. 功能關聯性高:在保留上皮功能與病毒受體的同時實現周期阻滯,為研究病毒復制與細胞周期的關聯提供理想模型,結果的生理相關性達 85%(母系 + 藥物阻滯模型僅 60%)。

  1. 可重復性好:不同實驗室間的細胞周期分布數據變異系數<8%,遠低于化學阻滯方法的 25%,適合標準化研究。

  • 局限性

  1. 增殖速率慢:倍增時間是母系的 1.7 倍,實驗周期延長,不適合大規模病毒生產(效率僅為 PK16-U 細胞的 5%)。

  1. 代償效應:cyclinB1 等蛋白的代償性表達可能干擾部分實驗結果,需結合蛋白互作分析驗證。

  1. 適用范圍窄:主要針對依賴 cyclinA 的研究,對其他周期蛋白相關機制的研究價值有限,需與其他基因編輯細胞系配合。

五、研究意義與展望
PK15-cyclinA shRNA2 細胞系的建立為細胞周期與病毒感染的交叉研究提供了精準工具,其在豬細小病毒復制機制中的應用,首ci證實該病毒依賴 cyclinA 完成核內組裝過程。未來,通過構建 cyclinA conditional knockout 細胞系(誘導性沉默),可進一步提升實驗的時空分辨率;結合單細胞測序技術,有望解析細胞周期異質性對病毒復制的影響。作為基因編輯細胞系的代表,PK15-cyclinA shRNA2 與 PK16-U 等工程化細胞系共同推動豬源細胞模型向精準化、功能化方向發展。

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