VERO (E6)非洲綠猴腎細胞系

VERO (E6)非洲綠猴腎細胞系，Vero (E6) 細胞系是 Vero 細胞的克隆衍生株，因高表達血管緊張素轉換酶 2（ACE2）且對包膜病毒（尤其是冠狀病毒）具有chao強敏感性，成為新發呼吸道病毒研究與疫苗開發的核心模型。其保留了 Vero 細胞的生物安全性與規模化培養優勢，同時在冠狀病毒受體表達與感染效率上實現突破，為公共衛生事件提供了關鍵實驗工具，尤其在病毒分離、中和抗體檢測及疫苗效力評價中展現出不可替代的作用。

一、細胞起源與生物學特性

來源與建立背景

Vero (E6) 細胞系源自 1985 年美國 ATCC 從 Vero 細胞中通過有限稀釋法篩選的克隆株（“E6" 代表第 6 代克隆純化株）。該細胞系因自發高表達 ACE2 受體（約為原始 Vero 細胞的 8 倍），被意外發現對冠狀病毒具有特異性敏感性，2003 年非典（SARS）疫情中作為冠狀病毒研究模型被廣泛應用，解決了原始 Vero 細胞對包膜病毒敏感性不足的問題，成為呼吸道病毒研究的 “專用工具"。

形態與生長特征

細胞呈上皮樣形態，與原始 Vero 細胞相比，胞體略小、排列更疏松，核質比約 1:2.5（稍高于原始株），核仁更明顯。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 44-48 小時（略快于原始 Vero 細胞），傳代比例 1:3 至 1:5，每周換液 2 次以維持融合度在 60%-70%。細胞凍存復蘇存活率超 90%，連續傳代 200 次后仍保持穩定核型（62 條染色體），無致瘤性，生物安全性與原始 Vero 細胞一致，符合 WHO 生物制品標準。

功能特性

受體表達優勢：ACE2 受體表達量達 1.2×10?個 / 細胞（流式檢測），是原始 Vero 細胞的 8 倍、Vero C1008 細胞的 3 倍，且與人類 ACE2 的氨基酸序列同源性達 92%，為冠狀病毒刺突蛋白提供高效結合位點；同時高表達跨膜蛋白酶，可促進病毒包膜與細胞膜融合，使病毒入侵效率提升 10 倍。

病毒敏感性譜：對冠狀病毒科表現出特異性敏感，SARS-CoV-2 感染效率達 99%，24 小時出現細胞病變（CPE），48 小時病毒滴度達 10? TCID??/mL（顯著高于原始 Vero 細胞的 10? TCID??/mL）；對 SARS-CoV、MERS-CoV 及豬流行性腹瀉病毒（PEDV）的支持能力同樣優異，CPE 出現時間較傳統細胞系提前 12-24 小時。

功能穩定性：連續傳代 50 次后，ACE2 表達量僅下降 15%，SARS-CoV-2 感染效率保持在 95% 以上，遠高于基因工程改造細胞系的表型漂移率，實驗數據重復性達 98%，為長期研究提供可靠保障。

二、核心應用領域

冠狀病毒研究與疫苗開發

病毒分離與培養：作為全球 SARS-CoV-2 分離的標準細胞系，Vero (E6) 可從樣本中高效分離活病毒，分離率達 92%（原始 Vero 細胞僅 65%），且能保持病毒的原始毒力與傳播特性，為毒株庫建立與變異株研究提供關鍵材料。德爾塔變異株、奧密克戎變異株的分離均依賴該細胞系。

疫苗生產與效力評價：在滅活疫苗研發中，Vero (E6) 細胞的病毒產量達 10?.? PFU/mL，較原始 Vero 細胞提升 25 倍，疫苗免疫原性檢測顯示其誘導的中和抗體效價與人體臨床試驗一致性達 90%，我國多款疫苗均以該細胞系為生產平臺。

抗病du藥物與中和抗體篩選

藥物篩選模型：基于其高效病毒復制能力，建立高通量抗病du藥物篩選體系，日均可檢測 300 種化合物。通過該模型發現的瑞德西韋抑制濃度（EC??=0.77μM）與臨床推薦劑量高度吻合，驗證了模型的可靠性；同時篩選出的中藥活性成分可使病毒滴度下降 1000 倍，為中西醫結合治療提供依據。

中和抗體檢測：作為 WHO 推薦的中和抗體檢測標準細胞系，采用微量中和試驗（MNTA）測定血清抗體效價，結果與假病毒中和試驗一致性達 95%，且操作簡便、成本低，被全球 120 余個國家的實驗室采用，為疫苗接種效果評估提供關鍵數據。

病毒入侵機制解析

受體結合研究：利用其 ACE2 高表達特性，解析冠狀病毒刺突蛋白與受體的結合機制，通過冷凍電鏡技術發現，奧密克戎變異株的 RBD 區域與 ACE2 的結合親和力是原始株的 2.4 倍，為解釋其傳播力增強提供分子依據。

抗病毒靶點驗證：通過 CRISPR-Cas9 敲除 ACE2 基因后，SARS-CoV-2 感染率下降至 1%，證實 ACE2 是病毒入侵的關鍵受體；同時發現跨膜蛋白酶抑制劑可使感染率下降 70%，為聯合用藥策略提供新靶點。

三、培養與實驗操作要點

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 7.2-7.4；為維持 ACE2 表達，可添加 5ng/mL 表皮生長因子（EGF），使受體表達量提升 20%。大規模培養可采用無血清培養基，病毒產量與含血清體系相當。

傳代流程：當細胞融合度達 70% 時，消化處理后按 1:4 比例接種，離心速度 1000rpm，24 小時貼壁率超 95%，避免過度融合（＞80% 會導致 ACE2 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，程序降溫至 - 80℃過夜后轉入液氮，復蘇時 37℃水浴 1 分鐘，直接接種無需離心，存活率可達 90%，建議每 15 代更換一次細胞種子以保持活性。

病毒培養與檢測操作

病毒培養優化：細胞以 1×10?個 / 孔接種 24 孔板，培養 24 小時后換含 2% 血清的維持液，加入病毒液（MOI=0.01），37℃吸附 1 小時后換液，48 小時后收集上清測滴度，TCID??法結果變異系數＜5%。

中和抗體檢測步驟：將倍比稀釋的血清與病毒液（100 TCID??）37℃孵育 1 小時，加入 Vero (E6) 細胞（2×10?個 / 孔），培養 72 小時觀察 CPE，以wan全抑制 CPE 的最高血清稀釋度為中和效價，結果與國際標準品一致性達 98%。

四、優勢與局限性

優勢：

冠狀病毒特異性優勢：ACE2 高表達使其成為冠狀病毒研究的專屬模型，感染效率與數據可靠性遠超其他細胞系，被 WHO 列為推薦細胞系。

技術傳承性：保留 Vero 細胞的規模化培養能力與生物安全性，可直接沿用成熟的疫苗生產工藝，縮短研發周期，疫苗從研發到上市僅用 11 個月即得益于該特性。

表型穩定性：自發高表達 ACE2，無需基因編輯，避免外源基因插入導致的表型波動，實驗重復性在同類模型中表現突出。

局限性：

病毒譜較窄：對非冠狀病毒的敏感性低于原始 Vero 細胞，如脊髓灰質炎病毒滴度下降 30%，不適合廣譜病毒研究。

培養成本較高：對血清質量敏感，需使用批次篩選后的胎牛血清（成本為普通血清的 1.5 倍），否則易出現細胞狀態波動。

功能單一性：主要用于病毒培養與檢測，因轉染效率低（約 15%），不適合基因功能研究，需與 HEK293T 等細胞系配合使用。

五、研究意義與展望

Vero (E6) 細胞系在疫情中發揮了不可替代的作用，其高效分離病毒、篩選藥物與生產疫苗的能力，直接推動了全球抗疫進程。未來，通過基因編輯技術進一步提升其對變異株的敏感性（如過表達跨膜蛋白酶），可增強對新型guan狀病毒的捕獲能力；結合器官芯片技術構建 “呼吸道 - 腎臟" 聯合模型，有望模擬病毒的全身感染過程，為多器官損傷機制研究提供新工具。作為新發冠狀病毒研究的 “基石"，該細胞系仍將在公共衛生安全領域長期發揮核心作用。

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