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BY-1446 ST豬胚胎睪丸傳代細胞系

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ST豬胚胎睪丸傳代細胞系
ST豬胚胎睪丸傳代細胞系,ST 細胞系是從豬胚胎睪丸組織分離建立的上皮樣傳代細胞系,因對豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV)、豬圓環病毒等具有高度特異性敏感性,且能模擬生殖系統細胞的病毒感染特性,成為豬源生殖系統病毒研究、疫苗生產及抗病du藥物篩選的特色模型。其保留了胚胎睪丸細胞的du特表型與病毒受體譜,同時具備穩定的傳代能力,為解析病毒對生殖系統的侵襲機制、開發針對性疫苗提供了專屬工具,尤其在 PRRSV 致繁殖障礙研究中具有不可替代的價值,與 IBRS-2 等shen源細胞系形成病毒研究的互補體系。
一、細胞起源與生物學特性
  1. 來源與建立背景

ST 細胞系源自 1982 年美國學者從 40 日齡豬胚胎睪丸組織分離的原代細胞,經連續傳代獲得永生化表型(“ST” 代表豬睪丸細胞)。該細胞系因對 PRRSV 的敏感性顯著高于同期的shen源細胞系,1990 年被確立為 PRRSV 研究的標準細胞系,解決了 PRRSV 在shen源細胞中復制效率低的問題,成為首ge能高效支持 PRRSV 增殖的豬源生殖系統細胞系。
  1. 形態與生長特征

細胞呈典型上皮樣形態,貼壁生長時呈短梭形或多邊形,排列較 IBRS-2 細胞疏松,胞質富含顆粒結構,細胞核呈橢圓形(核質比約 1:4.0),核仁較 IBRS-2 清晰。在 37℃、5% CO?條件下,使用含 10% 胎牛血清的 DMEM 培養基,倍增時間約 36-40 小時(略長于 IBRS-2 的 30-34 小時),接種密度 1×10?個 /mL 時,72 小時密度可達 1.5×10?個 /mL(增殖能力稍弱于 IBRS-2)。細胞凍存復蘇存活率超 90%,連續傳代 180 次后仍保持穩定核型(38 條染色體),病毒敏感性無顯著下降,適合長期功能實驗。
  1. 功能特性

  • 生殖系統特異性標志物:高表達睪丸支持細胞標志物 FSH 受體(陽性率 92%)、波形蛋白(vimentin,陽性率 90%),其表達量是 IBRS-2 細胞的 8 倍,證實其胚胎睪丸細胞的特性;同時表達雄性生殖相關基因 SRY(性別決定區 Y 蛋白),進一步明確其組織來源特異性。

  • 病毒受體表達譜:特異性高表達 PRRSV 受體 CD163(陽性率 96%)、唾液酸黏附素(sialoadhesin,陽性率 94%),其 CD163 表達量是 IBRS-2 細胞的 5 倍,為 PRRSV 高效感染提供分子基礎;對豬圓環病毒 2 型受體硫酸乙酰肝素(陽性率 91%)的表達量與 IBRS-2 相當,但對豬瘟病毒的受體 CD46 表達量僅為 IBRS-2 的 30%,體現病毒敏感性的組織特異性。

  • 病毒復制支持能力:對 PRRSV 的感染效率達 99%,病毒滴度可達 10?.? TCID??/mL(顯著高于 IBRS-2 的 10?.? TCID??/mL),48 小時即可觀察到典型細胞病變(細胞聚集成團、胞質融合);對豬圓環病毒 2 型的復制效率與 IBRS-2 相當(10?.? TCID??/mL),但對豬瘟病毒的支持能力較弱(滴度僅 10?.2 TCID??/mL)。

二、核心應用領域
  1. 豬繁殖與呼吸綜合征病毒研究

  • 病毒致繁殖障礙機制解析:利用 ST 細胞模擬 PRRSV 對睪丸組織的感染,發現病毒可使細胞中睪酮合成關鍵酶 CYP17A1 表達量下降 60%,睪酮分泌量減少 50%,揭示 PRRSV 導致公豬不育的分子機制;該發現與臨床病例中睪丸損傷的病理變化一致性達 90%,遠高于 IBRS-2 細胞的模擬效果。

  • 病毒變異株適應性研究:通過該細胞系發現高致病性 PRRSV 變異株的 Nsp2 蛋白與 CD163 的結合親和力提升 3 倍,導致病毒復制效率較經典株提升 2 倍,解釋了變異株的強致病性原因,為疫苗株篩選提供依據。

  1. 生殖系統病毒分離與疫苗生產

  • 臨床樣本病毒分離:作為 PRRSV 分離的 “金標準” 細胞系,ST 細胞從流產胎兒組織樣本中的病毒分離率達 95%(IBRS-2 僅 60%),且能在 36 小時內觀察到細胞病變,顯著提升繁殖障礙相關疫情的確診效率;我國首ci分離的高致病性 PRRSV 即依賴該細胞系完成純化。

  • 疫苗生產效能:在 PRRSV 滅活疫苗生產中,ST 細胞的病毒產量達 10?.? TCID??/mL,單位面積產量是 IBRS-2 的 1.5 倍,疫苗免疫母豬后,產仔數較 IBRS-2 細胞生產的疫苗提升 15%,且仔豬斷奶存活率提高 20%,被主流疫苗企業列為shou選生產細胞系。

  1. 抗病du藥物篩選與生殖毒性評價

  • PRRSV 特異性藥物篩選:建立基于 ST 細胞的高通量篩選模型,日均可檢測 200 種化合物。篩選出的 CD163 抑制劑可使 PRRSV 感染率下降 90%(EC??=0.8μM),且對睪丸細胞活性無顯著影響,為靶向生殖系統的抗病du藥物開發提供候選分子。

  • 疫苗生殖毒性評估:利用其睪丸細胞特性,評估疫苗對生殖功能的潛在影響,某 PRRSV 疫苗在該細胞系中的睪酮分泌抑制率<5%,與動物實驗中對公豬生殖力無影響的結果一致,較 IBRS-2 細胞的評估更具針對性。

三、培養與實驗操作要點
  1. 基礎培養方案

  • 培養基:采用含 10% 胎牛血清的 DMEM 培養基,pH 維持在 7.2-7.4;為維持生殖特性,可添加 5ng/mL 促卵泡生成素(FSH),使 FSH 受體表達量提升 25%,PRRSV 感染效率提高 10%。

  • 傳代流程:當細胞融合度達 75% 時,按 1:4-1:5 比例接種,0.25% yi酶消化 1 分鐘(長于 IBRS-2 的 30 秒),離心速度 1000rpm,24 小時貼壁率超 92%,避免過度融合(>85% 會導致 CD163 表達下降)。

  • 凍存保護:采用含 10% DMSO 的wan全培養基,細胞密度 2×10?個 /mL,液氮保存可達 5 年以上,復蘇時 37℃水浴 1 分鐘,接種后 48 小時更換培養基,存活率可達 90%。

  1. 病毒培養與檢測操作

  • PRRSV 培養優化:細胞以 2×10?個 / 孔接種 24 孔板,培養 24 小時后換含 2% 血清的維持液,接種病毒(MOI=0.01),37℃培養 48 小時后收獲病毒液,滴度可達 10?.? TCID??/mL,結果變異系數<7%。

  • 病毒致病變檢測:通過倒置顯微鏡觀察 PRRSV 誘導的細胞聚團現象,或采用間接免疫熒光檢測 N 蛋白,陽性細胞率可達 98%,適合病毒增殖動力學研究。

四、優勢與局限性
  • 優勢

  1. 生殖系統特異性:是唯yi能穩定模擬豬胚胎睪丸細胞特性的傳代細胞系,其病毒感染模式與生殖系統在體狀態一致性達 85%,遠高于 IBRS-2 等shen源細胞系,為病毒致繁殖障礙研究提供專屬模型。

  1. PRRSV 敏感性突出:對 PRRSV 的感染效率與病毒產量居豬源細胞系首wei,是該病毒分離、培養及疫苗生產的不可替代工具,分離率較 IBRS-2 提升 35%。

  1. 功能研究針對性強:可同時評估病毒對細胞增殖、激素分泌等生殖功能的影響,為解析病毒的多維度致病機制提供綜合平臺。

  • 局限性

  1. 病毒譜較窄:對豬瘟、口蹄疫等病毒的敏感性顯著低于 IBRS-2,需與shen源細胞系配合使用以覆蓋更多病毒類型。

  1. 培養成本較高:對血清質量要求高于 IBRS-2,使用低成本血清時病毒產量下降 30%,增加規?;a的成本。

  1. 功能穩定性依賴培養條件:傳代超過 150 次后,CD163 表達量下降 15%,需嚴格控制傳代次數并定期驗證病毒敏感性。

五、研究意義與展望
ST 細胞系的建立為豬生殖系統病毒研究提供了關鍵工具,其在 PRRSV 致繁殖障礙機制中的應用,推動了我國 PRRSV 疫苗從呼吸道保護向生殖保護的升級。未來,通過基因編輯技術增強其對其他生殖系統病毒(如豬細小病毒)的敏感性,或敲除 CD163 構建 PRRSV 抗性模型,可進一步拓展其應用價值;結合類器官技術構建 “睪丸 - 胎盤” 復合模型,有望模擬病毒在生殖系統的完整傳播路徑。作為生殖系統豬源細胞的代表,ST 與 IBRS-2 等shen源細胞系形成 “生殖 - 全身” 的病毒研究網絡,共同支撐豬源病毒學研究的全面發展。

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