CN101665781A - 高滴度猪圆环病毒2型培养细胞、制备方法及其用法 - Google Patents

高滴度猪圆环病毒2型培养细胞、制备方法及其用法 Download PDF

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Abstract

本发明高滴度猪圆环病毒2型(PCV2)培养细胞、制备方法及其用法,属于生物技术领域。为获得能稳定产生高滴度PCV2的PK15细胞系,对PK15母细胞进行有限稀释后进行了连续的细胞克隆和亚克隆,利用IFA筛选,获得1株对PCV2具有高敏感性的PK15-B1细胞系。该细胞系生物学特性稳定,无外源微生物污染。该细胞接种100TCID50/ml PCV2后,37℃培养3-4天,病毒滴度达107.0TCID50/ml,比接种PK15母细胞的病毒滴度高100倍,表明PK15-B1细胞系对PCV2更为敏感,更利于PCV2的复制。本研究筛选的PK15-B1克隆细胞株及高滴度PCV2制备方法可用于PCV2疫苗和相关诊断试剂的研究与产品生产。

Description

高滴度猪圆环病毒2型培养细胞、制备方法及其用法
一、技术领域
本发明涉及高滴度猪圆环病毒2型(PCV2)培养细胞、制备方法及其用法,属于高新生物技术领域,专用于高滴度猪圆环病毒2型培养细胞克隆株的建立、筛选和鉴定,筛选的PK15-B1克隆细胞及高滴度PCV2制备方法可用于PCV2疫苗和相关诊断试剂的研究与产品制备。
二、背景技术
猪圆环病毒2型(PCV2)现被认为是引起断奶仔猪多系统衰竭综合症(PMWS)的主要因素,同时还发现PCV2与其它疾病相关,这些疾病包括肾病皮炎综合症、繁殖障碍、出生前心肌炎和弥散坏死性肺炎。PCV2是猪圆环病毒(PCV)两种基因型中的一种,为小颗粒、无包膜、环状单股DNA病毒,属环状病毒科,因能持续感染猪肾细胞(PK15)而被首次鉴定识别。
使用PCV2抗原制成的疫苗在对PMWS的预防中初见成效。随着针对PCV2引起的PMWS及其它疾病的疫苗、诊断试剂和治疗方法的形成与发展,我们需要有效可靠的方法来获取足量的PCV2病毒。各实验室培养PCV2均在猪肾细胞系PK15上增殖。但是,病毒滴度低,病毒含量都低于105.0TCID50/ml。免疫荧光试验显示,受PCV2感染的PK15细胞比例仅有20%-30%。
三、发明内容
技术问题  本发明的目的是筛选一株对PCV2高度易感且稳定的同源性PK15细胞系,并能持续产出高滴度的PCV2,用于病毒增殖,培养的病毒可用于PCV2疫苗和相关诊断试剂的研究与产品制备。
PK15细胞虽然适合PCV2增殖,但病毒滴度比较低,病毒的含量不能满足疫苗和诊断抗原的制备。本研究通过细胞克隆和筛选,成功获得一株能持续稳定增殖高滴度PCV2的PK15克隆细胞株PK15-B1。
PK15-B1克隆细胞株形态均一,细胞生长具有S型曲线,细胞连续传代至第70代,细胞形态和生长速度稳定,无支原体、PCV1、HCV、PPV、BVDV和PRV等外源微生物污染。将PK15-B1细胞接种于细胞培养瓶内,加入含8%-10%犊牛血清的MEM营养液,37℃培养48小时可以形成细胞单层,接种PCV2(104.0/ml以上),加入含4%-5%犊牛血清的MEM营养液,于37℃培养72-96h,可以出现细胞病变,PCV2TCID50可达107.0/ml。
技术方案  PK15-B1细胞克隆株通过以下方法构建而成:
(1)PK15细胞连续有限稀释进行细胞克隆  将保存的无猪圆环病毒1型(PCV1)污染的PK15细胞经胰蛋白酶消化为单个细胞后进行连续梯度稀释,然后分别培养于96孔细胞板,37℃5%CO2条件下培养10-14天,挑选有单个细胞生长的细胞孔中细胞进行亚克隆培养,并连续亚克隆培养3次,获得亚克隆细胞株;
(2)对猪圆环病毒2型(PCV2)敏感的PK15克隆细胞株的筛选  将PK15细胞不同克隆细胞株分别接种于96孔细胞培养板内,待细胞长满单层接种PCV2分离病毒,于37℃5%CO2条件下培养48h,观察细胞形态,弃去培养液,用PBS洗细胞3次,经无水乙醇固定后,分别加入PCV2抗血清(筛选自临床阳性血清),37℃作用30min,PBS洗涤3次后加入FITC-SPA(Boster公司),37℃作用30min,洗涤后于荧光显微镜下观察特异性荧光细胞,并以未接毒的细胞作为阴性对照,挑选荧光数量最多(远多于正常PK15细胞荧光数量)的PK15细胞克隆株进行传代,获得PK15-B1克隆细胞株,并于-196℃保存。
用上述获得的PK15-B1细胞克隆株进行猪圆环病毒2型的增殖:
将PK15-B1克隆细胞接种于细胞培养瓶内,加入含8%-10%犊牛血清的MEM营养液,37℃培养48小时可以形成细胞长满单层,接种PCV2(104.0/ml以上),加入含4%-5%犊牛血清的MEM营养液,于37℃培养96-72h,可以出现细胞病变,PCV2滴度达107.0/TCID50/ml。
有益效果
PCV2是引起5-14周龄仔猪患PMWS的主要因素,该病给养猪产业带来了巨大的经济损失。国外PCV2疫苗主要有基因工程疫苗和全病毒灭活疫苗,但因为PCV2滴度太低,难以获得足够的PCV2病毒,从而影响了PCV2研究及其诊断制品和疫苗的研究与开发。我国至今尚无商品化PCV2疫苗。为了获得关于疫苗、诊断试剂和治疗手段的更多信息,进行更为直接有效的研究,就需要获得一株持续对PCV2具有高感染性的细胞系。
对PCV2敏感度高的PK15-B1细胞接毒后细胞状态会发生一定变化,表现为细胞聚集、拉网和脱落,疑为病变,该现象还未见报道。病毒滴度和病毒生长曲线测定表明,PK15-B1克隆株较之PK15细胞更利于PCV2的复制与增殖,PCV2滴度达107.0/TCID50/ml,并且这种敏感性在传代至第50代内也没有丢失。经检测,PK15-B1细胞中未检测到常见的几种交叉感染病毒,无细菌和支原体感染。因此,PK15-B1细胞克隆株及高滴度PCV2的增殖方法在PCV2研究与疾病防治方面具有广阔的应用前景。目前,我们已经利用PK15-B1细胞克隆株研制成功PCV2灭活疫苗(SH株)。
四、附图说明
图1 PK15-B1细胞株细胞生长曲线
图2 PK15-B1细胞外源病毒检测
M:标准分子且2000bp DNALadder;Lane 1:DNA病毒PCV1PCR产物;Lane 2:PK15-B1细胞外源DNA PCR产物,分子量大小413bp;Lane 3:RNA病毒BVDV RT-PCR产物,分子量大小290bp;Lane 5:RNA病毒HCV RT-PCR产物,分子量大小378bp;Lane 7:RNA病毒EMCVRT-PCR产物,分子量大小186bp;Lane 4、6、8:PK15-B1细胞外源RNA RT-PCR产物
图3 PCV2在PK15-B1细胞的生长曲线(实时定量PCR)
图4细胞克隆筛选步骤
生物材料保藏:细胞克隆株PK15-B1为猪肾细胞传代细胞PK15-B1,已在中国典型培养物中心进行保藏,保藏日期:2009年5月4日,保藏号为CCTCC NO:C200936。
五、具体实施方式
1对PCV2易感的PK15细胞系的克隆和筛选
(1)PK15细胞连续有限稀释进行细胞克隆  将保存的无猪圆环病毒1型(PCV1)污染的PK15细胞(中国典型培养物保藏中心)经胰蛋白酶消化为单个细胞后进行连续梯度稀释,然后分别培养于96孔细胞板,37℃5%CO2条件下培养10-14天,挑选有单个细胞生长的细胞孔中细胞进行亚克隆培养,并连续亚克隆培养3次,获得亚克隆细胞株;
(2)对猪圆环病毒2型(PCV2)敏感的PK15克隆细胞株的筛选  将PK15细胞不同克隆细胞株分别接种于96孔细胞培养板内,待细胞长满单层接种PCV2分离病毒PCV2-SH(保藏号为CGMCC NO.2389,专利申请号为2008100244231,公开号:CN101240264,公开日:2008.08.13),于37℃5%CO2条件下培养48h,观察细胞形态,弃去培养液,用PBS洗细胞3次,经无水乙醇固定后,分别加入PCV2阳性血清(筛选自临床),37℃作用30min,PBS洗涤3次后加入FITC-SPA(Boster公司),37℃作用30min,洗涤后于荧光显微镜下观察特异性荧光细胞,并以未接毒的细胞作为阴性对照,挑选荧光数量最多(远多于正常PK15细胞荧光数量)的PK15细胞克隆株进行传代,并于-196℃保存。
2高滴度猪圆环病毒2型的增殖方法
经过细胞培养条件的筛选和优化,确定如下培养方法,可以获得高滴度PCV2。即:将PK15-B1克隆细胞接种于细胞培养瓶内,加入含8%-10%犊牛血清的MEM营养液,37℃培养48小时可以形成细胞长满单层,接种PCV2,加入含4%-5%犊牛血清的MEM营养液,于37℃培养96-72h,收获细胞培养物,冻融3次,用IFA方法测定病毒滴度,PCV2滴度达106.0TCID50/ml。
3 PK15-B1细胞系的特性研究
3.1细胞形态
分别取等量的PK15母细胞、克隆株PK15-B1细胞接种于6孔板中,加入含8%-10%犊牛血清的MEM营养液,37℃培养48小时,待细胞长满单层观察其形态差异。同PK15细胞相比,PK15-B1细胞克隆株的形态并非典型的梭状,细胞形态纵向变短,而横向则变粗,细胞边缘也平滑了许多。
3.2细胞生长速度
取约1×105个细胞接种于6孔板中培养,加入含8%-10%犊牛血清的MEM营养液,37℃培养,分别于第8,16,24,32和48小时取其中1孔细胞进行染色、计数,每个孔做3个重复,该实验重复3次。证明PK15-B1细胞的生长速度相对变缓。
3.3细胞生物学稳定性
将克隆筛选后的PK15细胞传至第50代,选取5、10、20、50代铺于96孔板,待长满单层,分别接种PCV2,37℃培养96小时,观察细胞病变;细胞病变出现时间没有变化,证明细胞对病毒的敏感性没有发生改变。
选取5、10、20、50代细胞铺于96孔板,待长满单层,分别接种PCV2,37℃培养48h后,用IFA方法检测荧光数量,观察不同代次间荧光数量的差异,以判定克隆的PK15-B1细胞对PCV2易感的特性是否稳定。结果表明,第5、10、20和50代PK15-B1接种病毒后进行荧光染色,染色的结果没有区别,可见该克隆细胞株对PCV2的易感性并未因代次的增高而发生改变。
3.4细胞外源病毒检测
取第5、10、20、50代PK15-B1细胞,按病毒提取的方法,进行DNA/RNA提取,用针对PCV1、HCV、PPV、BVDV和PRV的特异性PCR引物,进行PCR/RT-PCR,同时设定已知病毒对照,分别测定PK15-B1细胞是否存在该病毒。PCR结果显示,其它外源病毒检测都为阴性。
3.5细胞支原体检测
同时,按《中国兽药典》附录的方法,取少量细胞上清按比例接种于支原体培养基中,于37℃培养5-7天,并设立阴性对照,测定是否存在支原体。若培养基变为金黄色则证明有支原体污染,未变色则表明未被支原体污染。证明该克隆细胞株无支原体污染。
4 PCV2在克隆细胞株上的生长曲线
取约1×105个细胞接种于6孔细胞板中培养,待细胞长满单层在每个孔中接种等量PCV2(100TCID50/ml),加入等量维持液1mL,并于接种后第24、48、72和96小时收获细胞上清,分别用IFA和实时定量PCR方法测定病毒TCID50和分析病毒核酸,重复3次。结果表明,当接种病毒达到72-96小时时,病毒含量达到最高。
4.1 TCID50测定
将PCV2病毒液作10-1到10-8倍比稀释后分别接种于长满单层的PK15母细胞、克隆的PK15-B1细胞,每个稀释度4个孔,同时设立阴性对照,培养48h后,用IFA方法进行检测。
4.2实时定量PCR
取PCV2病毒液,用zonDNA试剂提取病毒DNA。PCR引物序列如下:F:5′-CCAGGAGGGCGTTCTGACT-3′,R:5′-CGTTACCGCTGGAG AAGGAA-3′,引物由Invitrogen生物公司合成。实时PCR反应体系20μL:cDNA 1μL,2×Power SYBRGreen PCR Master Mix(ABI公司)10μL,引物F/R浓度均为400nmol/L。反应在ABI7300荧光定量PCR仪(ABI公司)上进行,反应条件为:50℃2min;预变性95℃2min;95℃15s,60℃1min;共进行40个循环。同时设定不加DNA的阴性对照。
以含有PCV2全基因序列的质粒pTSH(冯志新,姜平,王先炜,李玉峰,许家荣。猪圆环病毒2型TaqMan实时PCR检测方法的建立。中国病毒学,2006,21(4):371-374)为标准样品。纯化后经紫外分光光Real-time PCR反应,根据各稀释度Ct值得出检测范围,并绘制标准曲线。

Claims (3)

1.高滴度猪圆环病毒2型培养细胞,该细胞克隆株PK15-B1为猪肾细胞传代细胞PK15-B1,已在中国典型培养物中心进行保藏,保藏日期:2009年5月4日,保藏号为CCTCC NO:C200936。
2.权利要求1所述高滴度猪圆环病毒2型培养细胞的制备方法,包括:
(1)PK15细胞连续有限稀释进行细胞克隆将保存的无猪圆环病毒1型PCV1污染的PK15细胞经胰蛋白酶消化为单个细胞后进行连续梯度稀释,然后分别培养于96孔细胞板,37℃5%CO2条件下培养10-14天,挑选有单个细胞生长的细胞孔中细胞进行亚克隆培养,并连续亚克隆培养3次,获得亚克隆细胞株;
(2)对猪圆环病毒2型PCV2敏感的PK15克隆细胞的筛选将PK15细胞不同克隆细胞株分别接种于96孔细胞培养板内,待细胞长满单层接种PCV2分离病毒,于37℃体积比5%CO2条件下培养48h,观察细胞形态,弃去培养液,用PBS洗细胞3次,经无水乙醇固定后,分别加入PCV2抗血清,37℃作用30min,PBS洗涤3次后加入FITC-SPA,37℃作用30min,洗涤后于荧光显微镜下观察特异性荧光细胞,并以未接毒的细胞作为阴性对照,挑选荧光数量最多的PK15细胞克隆株进行传代,并于-196℃保存。
3.权利要求1所述高滴度猪圆环病毒2型培养细胞用于增殖高滴度猪圆环病毒2型的方法,其特征在于:
将PK15-B1克隆细胞接种于细胞培养瓶内,加入含体积比8%-10%犊牛血清的MEM营养液,37℃培养48小时可以形成细胞长满单层,接种104.0/ml以上的PCV2,加入含体积比4%-5%犊牛血清的MEM营养液,于37℃培养72-96h,收获细胞培养物,冻融3次,用IFA方法测定,PCV2滴度可达107.0TCID50/ml。
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