hTERT-BTY牛甲狀腺細胞系
hTERT-BTY牛甲狀腺細胞系作為牛源甲狀腺研究的突破性永生化模型，以其穩定表達的人端粒酶逆轉錄酶（hTERT）和完整的甲狀腺濾泡上皮功能，在牛甲狀腺激素合成機制解析、代謝調控網絡研究及生物制藥生產中具有不可替代的地位。與 BTA-S2 黃牛皮膚細胞系的成纖維細胞特性及有限傳代能力不同，該細胞系源自牛甲狀腺組織并經永生化改造，為探索甲狀腺這一關鍵內分泌器官的生理功能提供了長期穩定的實驗載體。
細胞起源與生物學特性
該細胞系源自健康成年牛的甲狀腺濾泡組織，通過 0.1% yi酶與 0.02% EDTA 聯合消化法獲得原代甲狀腺濾泡上皮細胞后，經慢病毒介導的 hTERT 基因轉染實現永生化，再經甲狀腺特異性標志物甲狀腺球蛋白（Tg）免疫熒光篩選純化建立。其核心特征是高純度保留甲狀腺上皮細胞表型與永生化特性：Tg 陽性率達 98%，促甲狀腺激素受體（TSHR）表達率 97%，而成纖維細胞標志物波形蛋白陽性率低于 1%，細胞純度較傳統培養法提升 60%，顯著高于 BTA-S2 細胞系的皮膚成纖維特性。
細胞形態呈現典型的濾泡上皮樣，胞體呈多邊形，直徑約 15-18μm，較 BTA-S2 細胞更小，細胞核呈圓形（核質比約 1:3.5），排列呈單層或局部復層，可形成類似甲狀腺濾泡的腺樣結構（直徑 50-80μm），與甲狀腺濾泡上皮的在體結構吻合度達 95%。培養體系需模擬內分泌微環境：含 10% 胎牛血清的 F12K 培養基（添加 5μg/mL 胰島素和 10mIU/mL 促甲狀腺激素），在 37℃、5% CO?環境下貼壁生長，倍增時間約 40-44 小時（短于 BTA-S2 細胞系）。傳代需在細胞融合度達 80%-85% 時進行，采用 1:4 比例接種，碘缺乏環境（＜5μmol/L）會導致激素合成功能下降（甲狀腺素 T4 分泌量減少 48%）。
功能驗證顯示，該細胞系保留關鍵甲狀腺功能：碘攝取率達 25%/24h，是 BTA-S2 細胞系的 12.5 倍；甲狀腺素 T4 分泌量達 32ng/(10?細胞?24h)，三碘甲狀腺原氨酸 T3 達 8ng/(10?細胞?24h)；連續傳代 100 次后仍保持核型穩定（60 條染色體，含牛甲狀腺細胞特異性核型標記），端粒長度維持在 8-10kb（BTA-S2 細胞傳代 25 后端粒縮短至 5kb），無支原體及牛源病原體污染，永生化穩定性顯著優于原代甲狀腺細胞（傳代 100 次后功能保留率 90% vs 傳代 15 次后 50%）。
核心應用領域
甲狀腺激素合成機制研究
hTERT-BTY 細胞系是解析牛甲狀腺激素合成調控網絡的理想模型。在激素合成研究中，該細胞系表現出典型的內分泌特異性：促甲狀腺激素（TSH）刺激后，環磷suan腺苷（cAMP）水平升高 6.8 倍，而 BTA-S2 細胞系在相同處理下無顯著變化。通過該模型發現，牛甲狀腺過氧化物酶（TPO）基因啟動子區存在獨te的 CREB 結合位點，是 TSH 調控激素合成的關鍵元件，雙熒光素酶實驗證實該區域可使啟動子活性提升 7.2 倍，為理解牛甲狀腺功能的激素調控提供了直接證據。此外，其鈉碘同向轉運體（NIS）的碘轉運活性達 42pmol/(mg?min)，顯著高于其他牛源細胞系（BTA-S2 細胞僅為 3.5pmol/(mg?min)），wan美模擬了甲狀腺的碘濃聚功能。
甲狀腺疾病模型構建
在牛甲狀腺功能異常研究中，該細胞系的應用價值尤為突出。對比正常與碘過量處理的細胞系發現，后者的甲狀腺球蛋白碘化水平下降 52%，促甲狀腺激素受體抗體（TRAb）表達量增加 4.3 倍，與臨床甲狀腺腫病例的病理特征吻合度達 93%。而 BTA-S2 細胞系因缺乏甲狀腺特異性功能，無法模擬此類病理過程。通過該模型建立的 "碘過量 - 甲狀腺炎" 體外模型，證實炎癥因子 IL-6 可使 TPO 活性下降 38%，為牛地方性甲狀腺腫的發病機制提供了全新視角。在藥物干預研究中，10μmol/L 的硒代蛋氨酸處理可使該細胞系的抗氧化能力提升 55%，激素合成功能恢復 42%，為甲狀腺疾病的營養調控提供了劑量依據。
生物制藥生產平臺
該細胞系是重組甲狀腺蛋白生產的優質載體。在重組 Tg 蛋白表達研究中，hTERT-BTY 細胞的產量達 180μg/(10?細胞?24h)，是 BTA-S2 細胞系的 9 倍，且蛋白糖基化修飾與天然甲狀腺組織的一致性達 92%（CHO 細胞系僅為 75%）。通過該模型優化的無血清培養體系，使重組 TSH 的表達量提升至 250IU/L，且批次間差異率＜5%，顯著優于傳統原代細胞（120IU/L，差異率 15%）。目前，該細胞系已用于牛甲狀腺功能檢測試劑盒的抗原生產，使檢測靈敏度提升 3 倍，交叉反應率下降至＜1%。
與其他細胞系的差異及協同
除與 BTA-S2 細胞系差異顯著外，與永生化牛垂體細胞系相比，hTERT-BTY 細胞的甲狀腺特異性功能更強（T4 分泌量高 8 倍），而垂體細胞更適合下丘腦 - 垂體 - 甲狀腺軸的上游調控研究。在牛內分泌網絡研究中，該細胞系的激素分泌模式與下丘腦細胞系的調控信號存在顯著相關性（相關系數 0.86），反映了內分泌軸的協同作用。兩者可協同用于構建 "下丘腦 - 垂體 - 甲狀腺" 軸的體外模型，全面解析牛的代謝調控網絡。
優勢與局限性
優勢體現在：永生化特性實現長期穩定培養（＞100 代），解決了原代甲狀腺細胞傳代受限的難題；完整保留甲狀腺激素合成功能，是內分泌研究的標準模型；重組蛋白表達量高且修飾天然，適合生物制藥生產。局限性包括：永生化可能導致部分應激通路改變（hTERT 過表達使應激激素皮zhi醇敏感性下降 15%）；無法wan全模擬甲狀腺的三維濾泡結構（需類器官培養彌補）；對非內分泌干擾物的響應靈敏度較低（如重金屬毒性檢測誤差率＞8%）。
研究意義與展望
該細胞系的建立突破了牛甲狀腺研究的技術瓶頸，推動甲狀腺功能研究從短期原代實驗進入長期機制探索，目前已被 40% 的動物內分泌實驗室采用，用于 12 項牛甲狀腺相關研究。未來通過基因編輯技術敲除 hTERT 的潛在干擾位點（目前干擾率 15%），結合微流控芯片構建 "甲狀腺 - 血管" 共培養模型（目前單層培養功能模擬度 80%），有望進一步提升其在精準內分泌研究中的價值。作為牛甲狀腺研究的標gan模型，它不僅為反芻動物內分泌調控提供了關鍵工具，也為人類甲狀腺疾病的比較醫學研究搭建了重要橋梁。
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