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目錄:上海乾思生物科技有限公司>>細(xì)胞>>細(xì)胞系>> BY-1464MDCK-C65犬腎細(xì)胞系

MDCK-C65犬腎細(xì)胞系

  • MDCK-C65犬腎細(xì)胞系
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  • 型號(hào) BY-1464
  • 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)商
  • 所在地 上海市
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MDCK-C65犬腎細(xì)胞系為穩(wěn)定表達(dá)特定受體的上皮細(xì)胞系,貼壁生長(zhǎng),對(duì)多種病毒敏感,適用于病毒感染機(jī)制、跨種傳播及抗病du藥物篩選研究。
MDCK-C65犬腎細(xì)胞系
MDCK-C65犬腎細(xì)胞系是通過(guò)基因工程技術(shù)在 MDCK (NBL-2) 野生型細(xì)胞基礎(chǔ)上改造獲得的工程化上皮細(xì)胞系,因穩(wěn)定表達(dá)多種病毒受體且保留腎臟上皮細(xì)胞核心特征,對(duì)多種病毒的敏感性顯著提升,成為研究病毒跨種傳播、感染機(jī)制及抗病du藥物篩選的重要模型。其與野生型 MDCK 細(xì)胞的基因同源性達(dá) 98%,與 CBE1 等呼吸道上皮細(xì)胞系形成 “腎臟 - 呼吸道" 的多器官病毒研究互補(bǔ)體系,在跨種屬病毒感染研究中具有重要價(jià)值。
一、細(xì)胞起源與生物學(xué)特性
  1. 來(lái)源與工程化特征

MDCK-C65 細(xì)胞系源自 2016 年研究者通過(guò) CRISPR-Cas9 技術(shù)對(duì) MDCK (NBL-2) 野生型細(xì)胞進(jìn)行受體改造,同時(shí)上調(diào)唾液酸受體(SAα2,3/SAα2,6)和氨肽酶 N(APN)的表達(dá),經(jīng)嘌呤霉素篩選獲得的穩(wěn)定株(“C65" 代表第 65 代篩選的陽(yáng)性克?。?。該細(xì)胞系因受體表達(dá)穩(wěn)定性達(dá) 95% 以上,2018 年被納入國(guó)際細(xì)胞庫(kù),解決了野生型 MDCK 細(xì)胞對(duì)某些病毒敏感性低、無(wú)法模擬跨種感染的問(wèn)題,成為能研究多種病毒入侵的多功能細(xì)胞模型。
  1. 形態(tài)與生長(zhǎng)特征

細(xì)胞呈上皮樣形態(tài),貼壁生長(zhǎng)時(shí)呈多邊形 “鋪路石" 狀排列(與 CBE1 的柵欄狀假?gòu)?fù)層結(jié)構(gòu)差異顯著),胞質(zhì)內(nèi)病毒內(nèi)吞相關(guān)的囊泡數(shù)量多于野生型 MDCK,細(xì)胞核呈圓形(核質(zhì)比約 1:4.8,高于 CBE1)。在 37℃、5% CO?條件下,使用含 10% 胎牛血清的 MEM 培養(yǎng)基(添加 5μg/mL 嘌呤霉素維持篩選),倍增時(shí)間約 26-30 小時(shí)(短于 CBE1 的 48-52 小時(shí)),接種密度 1×10?個(gè) /mL 時(shí),72 小時(shí)融合度達(dá) 85%(增殖能力強(qiáng)于 CBE1)。連續(xù)傳代 150 次后仍穩(wěn)定表達(dá)目標(biāo)受體(陽(yáng)性率>90%),核型保持 78 條染色體,功能特性無(wú)顯著漂移,適合長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)。
  1. 功能特性

  • 多受體協(xié)同表達(dá):膜表面 SAα2,3 受體表達(dá)量達(dá) 5.2×10?分子 / 細(xì)胞(是野生型 MDCK 的 3 倍),SAα2,6 受體達(dá) 4.8×10?分子 / 細(xì)胞(是野生型的 2.5 倍),APN 達(dá) 3.6×10?分子 / 細(xì)胞(野生型僅為 1.2×103);與 CBE1 單一的呼吸道受體譜不同,其受體組合可同時(shí)識(shí)別流感病毒、冠狀病毒等多種病毒,交叉感染支持能力顯著提升。

  • 廣譜病毒敏感性:對(duì)犬流感病毒的感染效率達(dá) 98%(與 CBE1 相近),對(duì)犬冠狀病毒的感染效率達(dá) 90%(高于野生型 MDCK 的 15%),還可支持豬傳染性胃腸炎病毒(TGEV)的復(fù)制(滴度達(dá) 10?.? TCID??/mL,CBE1 無(wú)此功能);病毒復(fù)制周期因病毒類型而異,流感病毒約 16 小時(shí),冠狀病毒約 20 小時(shí),體現(xiàn)對(duì)不同病毒的適配性。

  • 跨種感染模擬能力:可支持某些禽源流感病毒(如 H5N1)的初步復(fù)制(滴度達(dá) 10?.2 TCID??/mL,野生型 MDCK 僅為 10?.?),其 SAα2,3/SAα2,6 受體比例(1:1.1)接近犬呼吸道與腎臟的平均水平,能模擬病毒從禽類向犬跨種傳播的早期適應(yīng)過(guò)程,而 CBE1 僅能模擬呼吸道的單一環(huán)境。

二、核心應(yīng)用領(lǐng)域
  1. 病毒跨種傳播機(jī)制研究

  • 受體介導(dǎo)的跨種屏障突破:利用 MDCK-C65 細(xì)胞發(fā)現(xiàn),H5N1 禽liu感病毒在該細(xì)胞中連續(xù)傳代后,HA 基因發(fā)生 G228S 突變,使 SAα2,6 受體結(jié)合力提升 4 倍,與犬源流感病毒的受體偏好性趨同(與 CBE1 中僅 SAα2,6 介導(dǎo)的感染機(jī)制不同);該突變株在 CBE1 細(xì)胞中的復(fù)制能力同步提升 3 倍,證實(shí)腎臟細(xì)胞在病毒跨種適應(yīng)中的 “中間宿主" 作用。

  • 多病毒共感染相互作用:通過(guò)共感染實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),犬流感病毒與冠狀病毒在 MDCK-C65 細(xì)胞中存在協(xié)同作用,流感病毒 NS1 蛋白可抑制宿主干擾素應(yīng)答,使冠狀病毒滴度提升 2 倍(CBE1 中因干擾素水平高,無(wú)此協(xié)同效應(yīng)),揭示混合感染加重病情的分子機(jī)制。

  1. 廣譜抗病du藥物篩選與評(píng)價(jià)

  • 多靶點(diǎn)藥物篩選模型:建立基于多種病毒感染的高通量篩選體系,某核苷類似物在該細(xì)胞中對(duì)流感病毒(EC??=0.12μM)和冠狀病毒(EC??=0.15μM)均有抑制作用,而在 CBE1 中僅對(duì)流感病毒有效(EC??=0.18μM),體現(xiàn)其篩選廣譜藥物的優(yōu)勢(shì);動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示該藥物對(duì)犬混合感染的保護(hù)率達(dá) 80%。

  • 受體阻斷劑特異性評(píng)估:利用其多受體特征,可區(qū)分藥物的受體靶向性,如某 SAα2,3 阻斷劑僅抑制流感病毒(對(duì)冠狀病毒無(wú)影響),而 APN 抗體可特異性阻斷冠狀病毒,為聯(lián)合用藥方案提供依據(jù)(CBE1 因缺乏 APN,無(wú)法評(píng)估后者)。

  1. 疫苗交叉保護(hù)力評(píng)估

  • 多價(jià)疫苗免疫原性測(cè)試:在疫苗評(píng)估中,MDCK-C65 細(xì)胞可同時(shí)檢測(cè)疫苗對(duì)流感病毒和冠狀病毒的中和效價(jià),某二價(jià)疫苗誘導(dǎo)的抗體在該細(xì)胞中對(duì)兩種病毒的中和效價(jià)分別達(dá) 1:256 和 1:128,與犬體免疫后的保護(hù)效果相關(guān)性達(dá) 92%(需結(jié)合 CBE1 評(píng)估呼吸道保護(hù)力)。

  • 變異株交叉反應(yīng)研究:通過(guò)表達(dá)變異病毒的刺突蛋白,發(fā)現(xiàn)某冠狀病毒疫苗對(duì) C65 細(xì)胞支持的變異株仍有 30% 的中和活性,提示存在交叉保護(hù),而 CBE1 因不支持該變異株復(fù)制無(wú)法評(píng)估。

三、優(yōu)勢(shì)與局限性
  • 優(yōu)勢(shì)

  1. 多病毒適配性:與 CBE1 的呼吸道病毒專一性不同,其多受體表達(dá)使其可支持多種病毒復(fù)制,適合跨病毒科研究及混合感染模型構(gòu)建,應(yīng)用范圍更廣泛。

  1. 跨種研究du特性:受體組合接近犬多器官的平均水平,能模擬病毒在不同組織間的傳播適應(yīng),彌補(bǔ) CBE1 僅能代表呼吸道環(huán)境的局限。

  1. 實(shí)驗(yàn)效率高:增殖速度快于 CBE1,病毒復(fù)制周期短,藥物篩選周期可縮短至 3-5 天(CBE1 需 7-10 天),適合高通量研究。

  • 局限性

  1. 缺乏組織特異性:雖能表達(dá)多種受體,但無(wú)法模擬 CBE1 的黏液 - 纖毛系統(tǒng)等組織te有結(jié)構(gòu),不能wan全替代器官特異性細(xì)胞系。

  1. 受體比例固定:無(wú)法動(dòng)態(tài)調(diào)整受體比例以模擬不同犬種或個(gè)體的差異(需構(gòu)建系列衍生株)。

  1. 對(duì)某些病毒敏感性仍有限:對(duì)犬瘟熱病毒等的支持能力弱于 CBE1(滴度差 100 倍),需與后者配合使用。

四、研究意義與展望
MDCK-C65 細(xì)胞系的建立為多病毒研究提供了高效模型,其與 CBE1 形成的 “腎臟 - 呼吸道" 研究體系,可完整模擬病毒在犬體內(nèi)的感染路徑。未來(lái),通過(guò)誘導(dǎo)分化技術(shù)使其獲得組織特異性特征,或與 CBE1 構(gòu)建類器官模型,有望更精準(zhǔn)地模擬體內(nèi)感染微環(huán)境。作為多功能細(xì)胞模型的代表,其在跨種病毒研究與廣譜藥物開(kāi)發(fā)中的價(jià)值,將推動(dòng)犬病毒病防控技術(shù)的綜合發(fā)展。

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