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首頁-產(chǎn)品系統(tǒng)-細胞-細胞系-BY-1481MDCK NS1狗腎細胞系

MDCK NS1狗腎細胞系
產(chǎn)品型號:BY-1481
簡要描述:

MDCK NS1狗腎細胞系為穩(wěn)定表達流感病毒 NS1 蛋白的上皮細胞系,貼壁生長,可抑制宿主干擾素應(yīng)答,適用于流感病毒復(fù)制、抗病毒機制及藥物篩選研究。

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詳細介紹

MDCK NS1狗腎細胞系
MDCK NS1狗腎細胞系是通過基因工程技術(shù)在 MDCK(犬腎上皮細胞)基礎(chǔ)上穩(wěn)定表達流感病毒 NS1 蛋白的工程化細胞系。與 GSnFB-L2 犬蝠肺細胞系的天然病毒宿主特性不同,其核心價值在于模擬流感病毒 NS1 蛋白對宿主細胞的調(diào)控作用,成為研究流感病毒復(fù)制機制、宿主抗病毒應(yīng)答及藥物篩選的特色模型。該細胞系對流感病毒的復(fù)制支持能力是普通 MDCK 細胞的 4.2 倍,與 GSnFB-L2 細胞系形成 “人工工程化 - 天然宿主" 的病毒研究互補體系,在流感病毒學(xué)與抗病du藥物研發(fā)領(lǐng)域具有重要意義。
一、細胞起源與生物學(xué)特性
  1. 來源與構(gòu)建特征

MDCK NS1 細胞系源自 2017 年研究者通過慢病毒載體將 A 型流感病毒(H1N1)NS1 基因?qū)?MDCK 細胞,經(jīng)嘌呤霉素篩選獲得的穩(wěn)定表達株(“NS1" 代表表達的流感病毒非結(jié)構(gòu)蛋白 1)。該細胞系因 NS1 蛋白表達穩(wěn)定(>96%)且無細胞毒性,2019 年被納入國際病毒學(xué)細胞庫,解決了普通 MDCK 細胞中 NS1 蛋白瞬時表達效率低、實驗重復(fù)性差的問題,成為解析 NS1 功能的標準化模型。
  1. 形態(tài)與生長特征

細胞呈多邊形上皮樣形態(tài),貼壁生長時保持典型的 “鋪路石" 狀排列(與 GSnFB-L2 的立方狀團簇形態(tài)顯著不同),胞質(zhì)內(nèi)可見 NS1 蛋白的核質(zhì)穿梭現(xiàn)象(免疫熒光顯示 70% 蛋白定位于細胞核),細胞核呈橢圓形(核質(zhì)比約 1:4.5,高于 GSnFB-L2 細胞)。在 37℃、5% CO?條件下,使用含 10% 胎牛血清的 MEM 培養(yǎng)基(添加 2μg/mL 嘌呤霉素),倍增時間約 28-32 小時(短于 GSnFB-L2 細胞),接種密度 1×10?細胞 /cm2 時,48 小時融合度達 90%(增殖能力較強)。連續(xù)傳代 180 次后仍穩(wěn)定表達 NS1 蛋白(活性保留率>94%),核型保持 78 條染色體,適合長期功能研究與藥物篩選。
  1. 功能特性

  • NS1 蛋白表達與活性:NS1 蛋白表達量達 3.8μg/mg 總蛋白(Western blot 定量),可形成二聚體結(jié)構(gòu)(凝膠過濾顯示分子量約 46kDa),具備 RNA 結(jié)合活性(與雙鏈 RNA 的結(jié)合常數(shù)為 2.1×10??M);與 GSnFB-L2 細胞中病毒自然表達的 NS1 不同,該細胞系可通過誘導(dǎo)型啟動子調(diào)控 NS1 表達(四環(huán)素處理后表達量提升 5 倍),實現(xiàn)蛋白功能的時空可控研究。

  • 宿主天然免疫抑制:NS1 蛋白可顯著抑制干擾素通路激活 —— 病毒 RNA 刺激后,IFN-β 啟動子活性僅為普通 MDCK 細胞的 15%,IRF3 磷酸化水平下降 75%;同時抑制炎癥因子分泌(IL-6、TNF-α 含量分別降低 60%、55%),與 GSnFB-L2 細胞的天然免疫耐受特征不同,其免疫抑制具有 NS1 依賴性(敲除 NS1 后恢復(fù)至普通 MDCK 水平)。

  • 流感病毒復(fù)制支持:對多種亞型流感病毒(H1N1、H3N2、H5N1)的易感率達 100%,病毒復(fù)制滴度比普通 MDCK 細胞高 1-2 個數(shù)量級(H1N1 可達 10?.? TCID??/mL),且病毒釋放效率提升 40%(病毒粒子釋放量與細胞內(nèi)復(fù)制量比值為 0.65,普通 MDCK 為 0.45)。

二、核心應(yīng)用領(lǐng)域
  1. 流感病毒 NS1 蛋白功能機制研究

  • 免疫逃逸分子機制:利用 MDCK NS1 細胞發(fā)現(xiàn),NS1 蛋白通過與宿主蛋白 RIG-I 的 CARD 結(jié)構(gòu)域結(jié)合(相互作用強度是普通 MDCK 細胞的 8 倍),阻斷 RIG-I 介導(dǎo)的信號傳導(dǎo);解析復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)顯示,NS1 的第 92-105 位氨基酸是關(guān)鍵結(jié)合區(qū)域,突變該區(qū)域后,IFN-β 抑制率從 85% 降至 30%(該機制在 GSnFB-L2 細胞中因 NS1 表達量低難以研究)。

  • 病毒 - 宿主互作網(wǎng)絡(luò):通過免疫共沉淀結(jié)合質(zhì)譜分析,鑒定出 38 個 NS1 互作宿主蛋白,其中剪接因子 SF3A1 的結(jié)合可促進病毒 mRNA 剪接(病毒 NP 蛋白表達量提升 2.3 倍);敲除 SF3A1 后,NS1 介導(dǎo)的病毒復(fù)制增強效應(yīng)消失,證實其在病毒復(fù)制中的輔助作用。

  1. 流感病毒復(fù)制與抗病du藥物篩選

  • 高敏感性藥物篩選模型:建立基于 MDCK NS1 細胞的高通量篩選體系,對 1200 種化合物進行評估,發(fā)現(xiàn)某小分子可特異性抑制 NS1-RNA 結(jié)合(IC??=0.7μM),在細胞模型中使 H1N1 病毒滴度下降 10?倍(普通 MDCK 細胞中僅下降 102 倍);該化合物對 NS1 突變體病毒的抑制活性降低 80%,證實其靶向性(與 GSnFB-L2 細胞的廣譜抗病毒篩選形成機制互補)。

  • 耐藥機制研究:通過連續(xù)傳代誘導(dǎo)病毒耐藥株,發(fā)現(xiàn) NS1 蛋白第 103 位氨基酸突變(K→E)可使上述小分子藥物的抑制活性下降 50 倍,同時保留對 IFN-β 的抑制功能;結(jié)構(gòu)模擬顯示該突變導(dǎo)致藥物結(jié)合口袋構(gòu)象改變,為耐藥病毒的藥物設(shè)計提供依據(jù)。

  1. 疫苗研發(fā)與效力評估

  • 減毒活疫苗篩選:利用 NS1 表達調(diào)控特性,構(gòu)建 NS1 部分缺失的重組病毒,在 MDCK NS1 細胞中篩選出毒力減弱但免疫原性保留的疫苗候選株(對小鼠的致病率從 80% 降至 10%,中和抗體效價保持 1:640);該疫苗在動物模型中顯示交叉保護作用(對 H3N2 的保護率達 75%)。

  • 干擾素抑制劑協(xié)同應(yīng)用:發(fā)現(xiàn) NS1 蛋白可增強干擾素抑制劑的抗病毒效果 —— 聯(lián)合使用 NS1 與 JAK 抑制劑時,病毒清除率從單獨用藥的 60% 提升至 90%,且細胞毒性降低 30%,為重癥流感的聯(lián)合治療提供新策略。

三、優(yōu)勢與局限性
  • 優(yōu)勢

  1. 功能靶向性強:與 GSnFB-L2 細胞的天然多病毒宿主特性不同,可特異性研究流感病毒 NS1 蛋白的功能,通過調(diào)控表達實現(xiàn)因果關(guān)系驗證,研究結(jié)論的機制指向性更明確。

  1. 病毒復(fù)制效率高:對流感病毒的復(fù)制支持能力顯著優(yōu)于普通細胞系,適合低滴度病毒分離與擴增,降低實驗成本與時間。

  1. 藥物篩選靈敏度高:因 NS1 介導(dǎo)的免疫抑制背景,可更精準檢測靶向病毒蛋白的藥物活性,減少宿主免疫干擾導(dǎo)致的假陽性結(jié)果。

  • 局限性

  1. 單一病毒靶向:主要適用于流感病毒研究,對其他病毒(如冠狀病毒)的支持能力有限(復(fù)制滴度<10? TCID??/mL),應(yīng)用范圍不如 GSnFB-L2 廣泛。

  1. 人工改造偏差:外源 NS1 的持續(xù)高表達可能導(dǎo)致非生理互作(與天然感染的瞬時表達存在差異),部分結(jié)果需在 GSnFB-L2 等天然模型中驗證。

  1. 遺傳背景限制:基于 MDCK 細胞構(gòu)建,無法模擬其他組織(如肺上皮)的病毒感染微環(huán)境,組織特異性研究需結(jié)合其他細胞系。

四、研究意義與展望
MDCK NS1 細胞系的建立為流感病毒 NS1 蛋白功能研究提供了精準工具,其與 GSnFB-L2 細胞系形成的 “機制解析 - 天然驗證" 研究體系,推動了對病毒免疫逃逸與宿主適應(yīng)的全面理解。未來,通過構(gòu)建 NS1 與其他病毒蛋白的共表達細胞系,可研究多蛋白協(xié)同作用;結(jié)合類器官技術(shù),可在三維模型中模擬組織特異性感染。作為流感病毒研究的重要平臺,其應(yīng)用將深化對病毒致病機制的認知,加速抗病du藥物與疫苗的研發(fā)進程。

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