PG-4(S+L-)貓腦星形膠質(zhì)細(xì)胞系
PG-4(S+L-)貓腦星形膠質(zhì)細(xì)胞系作為貓?jiān)茨X部研究的核心模型,憑借其純正的星形膠質(zhì)細(xì)胞表型和穩(wěn)定的神經(jīng)功能特性,在貓腦病毒感染機(jī)制、神經(jīng)退行性疾病研究及靶向藥物開發(fā)中發(fā)揮著不可替代的作用。與兔源肺上皮細(xì)胞系 RNLEC/HL-029 的器官特異性不同,該細(xì)胞系源自家貓大腦皮質(zhì)的星形膠質(zhì)細(xì)胞,為解析貓腦部獨(dú)te的生理病理過(guò)程提供了專屬實(shí)驗(yàn)載體。
細(xì)胞起源與生物學(xué)特性
該細(xì)胞系源自 SPF 級(jí)健康家貓的大腦皮質(zhì)灰質(zhì)區(qū)域,通過(guò)yi酶 - EDTA 聯(lián)合消化法獲得原代細(xì)胞后,經(jīng) GFAP 免疫磁珠陽(yáng)性分選純化建立。其核心特征在于高純度保留星形膠質(zhì)細(xì)胞的功能表型:膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)陽(yáng)性率達(dá) 95%,S100β 蛋白表達(dá)率 94%,而神經(jīng)元標(biāo)志物 MAP2 及少突膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物 O4 的陽(yáng)性率均低于 2%,細(xì)胞純度較傳統(tǒng)差速貼壁法提升 58%。
細(xì)胞形態(tài)呈現(xiàn)典型的星狀突起特征,胞體直徑 20-25μm,發(fā)出 3-5 條主干突起并反復(fù)分支,形成直徑約 150μm 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),核質(zhì)比 1:3.8,與體內(nèi)星形膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)吻合度達(dá) 89%。培養(yǎng)體系需嚴(yán)格控制:含 10% 胎牛血清的 DMEM/F12 培養(yǎng)基(添加 2ng/mL EGF 和 1% ITS supplement),在 37℃、5% CO?、95% 濕度環(huán)境下貼壁生長(zhǎng),倍增時(shí)間 50-54 小時(shí)。傳代需在 70%-80% 融合時(shí)進(jìn)行,采用 1:2 比例接種,過(guò)度密集會(huì)導(dǎo)致突起網(wǎng)絡(luò)崩解(突起長(zhǎng)度縮短 35%),且 GFAP 表達(dá)量顯著下降(減少 20%)。
功能驗(yàn)證顯示,該細(xì)胞系保留關(guān)鍵神經(jīng)功能:谷an酸攝取速率達(dá) 15nmol/(10?細(xì)胞?24h),縫隙連接通訊效率(通過(guò)熒光黃傳遞檢測(cè))是成纖維細(xì)胞的 6.3 倍,連續(xù)傳代 22 次后仍保持核型穩(wěn)定(38 條染色體,無(wú)異常核型),無(wú)支原體及貓?jiān)床≡w污染。
核心應(yīng)用領(lǐng)域
貓腦嗜神jing病毒的特異性培養(yǎng)
該細(xì)胞系對(duì)貓?jiān)瓷駄ing病毒具有獨(dú)te敏感性,是 FIPV(貓傳染性腹膜炎病毒)神經(jīng)株的優(yōu)良分離載體,分離效率比貓腎細(xì)胞系 CRFK 高 4.2 倍,病毒滴度可達(dá) 10???PFU/mL,感染后 48 小時(shí)出現(xiàn)典型的多核合胞體病變(病變率 92%)。對(duì)于 FHV-1(貓皰疹病毒 1 型),其支持病毒在神經(jīng)環(huán)境中完成完整復(fù)制周期,囊膜蛋白 gB 的表達(dá)量是 Vero 細(xì)胞的 3.1 倍,且能穩(wěn)定傳代 18 次不改變病毒毒力,為研究病毒神經(jīng)侵襲機(jī)制提供了理想模型。
貓腦老化及退行性病變模擬
在 H?O?誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激模型中,該細(xì)胞系呈現(xiàn)典型的老化特征:β- 半乳糖苷酶陽(yáng)性率上升至 68%,TNF-α 分泌量增加 3.8 倍,GFAP 纖維出現(xiàn)異常聚集(直徑增粗 2.3 倍),與 12 歲以上老年貓腦組織的病理變化高度吻合。通過(guò)該模型發(fā)現(xiàn),SIRT1 激活劑可使上述老化指標(biāo)改善 40%-55%,為貓腦老化的干預(yù)研究提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
神經(jīng)保護(hù)藥物的高通量篩選
作為貓腦部藥物篩選的標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái),其在抗炎癥藥物測(cè)試中表現(xiàn)出優(yōu)異的預(yù)測(cè)性。某黃酮類化合物處理后,LPS 誘導(dǎo)的 IL-6 水平下降 45%,細(xì)胞突起網(wǎng)絡(luò)修復(fù)率達(dá) 68%,且半數(shù)抑制濃度(IC??)與貓?bào)w內(nèi)藥效的相關(guān)性達(dá) 0.89,顯著高于非神經(jīng)細(xì)胞模型(0.62)。該特性使其成為貓腦靶向藥物臨床前評(píng)價(jià)的關(guān)鍵工具。
與其他細(xì)胞系的差異及協(xié)同價(jià)值
與 RNLEC/HL-029 兔肺上皮細(xì)胞系相比,其核心差異在于:PG-4 (S+L-) 具備神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞te有的離子穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)功能,而后者專注于肺泡液體轉(zhuǎn)運(yùn);在跨器官研究中(如貓瘟病毒的全身感染),兩者可分別模擬腦部和肺部的病理響應(yīng),形成系統(tǒng)研究體系。
優(yōu)勢(shì)與局限性
優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:高度模擬貓腦星形膠質(zhì)細(xì)胞的體內(nèi)特性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果外推性強(qiáng);對(duì)貓?jiān)瓷駄ing病毒的特異性識(shí)別能力無(wú)可ti代;功能穩(wěn)定性支持長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)。局限性包括:增殖速率較慢(比 CRFK 細(xì)胞長(zhǎng) 2.1 倍),大規(guī)模培養(yǎng)成本較高;對(duì)非貓?jiān)瓷駄ing病毒(如犬瘟熱病毒)的敏感性較低(僅為貓?jiān)床《镜?30%)。
研究意義與展望
該細(xì)胞系的建立填bu了貓腦膠質(zhì)細(xì)胞模型的空白,目前已被用于 3 項(xiàng)貓神jing病毒疫苗的研發(fā)及 2 種神經(jīng)保護(hù)藥物的臨床前評(píng)價(jià)。未來(lái)通過(guò)單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)解析其異質(zhì)性亞群,并結(jié)合 3D 神經(jīng)球培養(yǎng)(目前球體直徑可達(dá) 300μm,存活 14 天),有望更精準(zhǔn)模擬貓腦微環(huán)境,推動(dòng)貓科動(dòng)物神jing病學(xué)研究從現(xiàn)象描述向機(jī)制解析的跨越,為伴侶動(dòng)物腦部疾病的防治提供科學(xué)支撐。
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