CN113249298B - 一种草鱼动脉球组织细胞系及其应用 - Google Patents
一种草鱼动脉球组织细胞系及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种草鱼动脉球组织细胞系，命名为草鱼动脉球组织细胞系CiBA，该细胞系于2019年5月16日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC NO：C201980，请求保藏人为肇庆大华农生物药品有限公司。该细胞系能在低至3％血清培养液中生长良好，目前已经稳定传至100代以上，冻存后细胞复苏率90％以上，复苏细胞能够贴壁并生长分裂，并可以正常传代，细胞形态与增殖能力同冻存前无明显差异。该细胞系对于草鱼出血病毒Ⅱ型、草鱼出血病毒GCHV‑892毒株非常敏感，可用于草鱼出血病疫苗的生产。
Description
技术领域
本发明属于动物细胞培养技术领域，具体涉及一种草鱼动脉球组织细胞系CiBA及其应用。
背景技术
草鱼是鲤科、草鱼属鱼类，栖息于平原地区的江河湖泊，一般喜居于水的中下层和近岸多水草区域。草鱼是中国重要的淡水养殖鱼类，它和鲢、鳙、青鱼一起，构成了中国的“四大家鱼”。在养殖过程中，草鱼容易发生各种疾病，而近年来由于各地忽视了免疫工作，草鱼出血病的发病率呈上升趋势。草鱼出血病毒(grass carp hemorrhage virus,GCHV，国际病毒分类委员会称之为reovirus of grass carp,GCRV)是中国分离的第一种鱼类病毒，隶属呼肠孤病毒科，水生动物呼肠孤病毒属，直径70～80nm，20面体球形颗粒，含有11个片段的双链RNA。该病毒主要引起中国淡水养殖主要品种草鱼在鱼种阶段发生出血病，死亡率高达90％以上，给水产养殖业造成巨大损失。
目前草鱼出血病病原公认的至少有3个基因型，最早于1980年分离和研究的属于基因I型(如GCHV-873株等)；而张超、王庆等于2010年首次报道了II型草鱼出血病病毒，GCHV-HZ08株；Fan YD,Rao SJ等于2009年在国内首次分离并报道了III型草鱼出血病病毒：HGDRV(GCHV-104株)；不同基因型毒株间的各节段序列同源性相似性为15.1-46.1％不等，且不同基因型的交叉保护率低，这也就意味着即使免疫过单种疫苗，也仍然会有被其他基因型病原感染的风险。目前，草鱼出血病活疫苗(GCHV-892株)已经能够对基因I型达到较好的免疫保护作用。而II型GCRV作为目前主要流行株型，对草鱼的致病性较强、致死率高，尚没有针对性的高效疫苗。
鱼类原代细胞系的建立技术目前是一种较为成熟的技术，但是要获得针对病毒敏感的细胞系仍存着很大的偶然性和困难性，所以建立一株需求鱼类细胞系有效的途径是以数量对质量，即制备大批量的原代细胞株，从而筛选出敏感的细胞系。草鱼吻端成纤维细胞系PSF是目前草鱼出血病活疫苗(GCHV-892株)生产用细胞系，已经在草鱼出血病毒培养和疫苗生产领域得到了广泛应用，但是汇合度为80-90％的PSF细胞贴壁培养2-3天后，细胞生长为长梭形，对病毒的敏感性下降。草鱼出血病II型在细胞上不产生病变，在目前常用于分离GCRV的CIK、PSF、FHM、EPC等细胞系上扩繁拷贝数低，难以满足草鱼呼肠孤病毒II型的分离、繁殖及草鱼出血病疫苗研究的要求。为了研究及预防该病毒，技术人员需要一种对草鱼出血病毒有更强敏感性的细胞系。
动脉球(aortic bulb)亦称大动脉球，是硬骨鱼类所特有的组织，指硬骨鱼类的心脏从心室前方发出的动脉干(腹大动脉)起始处的球状肥厚部。动脉球是心脏的辅助器官，具有由平滑肌纤维构成的强韧的肌壁，收缩时送出血液，与软骨鱼动脉圆锥位置相同(硬骨鱼类动脉圆锥逐步消失，被动脉球替代)，但动脉球无瓣膜。动脉圆锥是心室的延伸；动脉球则是腹大动脉基部的膨大，因而动脉球不具横纹肌只具平滑肌，不能搏动，内部也无瓣膜，用于提高并维持血压。但是，目前还没有关于草鱼动脉球细胞系的报道，更没有关于草鱼动脉球细胞系用于培养草鱼出血病病毒的报道。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明以草鱼动脉球组织为对象，成功构建了草鱼动脉球组织细胞系，该细胞系细胞活力相对较高，对草鱼出血病毒的敏感性较高，不仅能用于草鱼出血病病毒的增殖，还能用于草鱼出血病疫苗的生产。
本发明所述的草鱼动脉球组织细胞系的命名为草鱼动脉球组织细胞系CiBA，该细胞系于2019年5月16日保藏在中国典型培养物保藏中心，保藏地址为：中国.武汉.武汉大学，保藏登记入册编号为CCTCC NO：C201980，请求保藏人为肇庆大华农生物药品有限公司。
本发明所述的一种草鱼动脉球组织细胞系可以用于草鱼出血病毒II型的增殖。
本发明所述的一种草鱼动脉球组织细胞系可以用于草鱼出血病毒GCHV-892毒株增殖。
本发明所述的一种草鱼动脉球组织细胞系CiBA是采用以下步骤制备得到的：
(1)草鱼动脉球组织处理：取健康草鱼进行消毒，解剖取出动脉球组织，切碎后加入胰酶消化，得到动脉球组织细胞原液；
(2)原代培养：往上述动脉球组织细胞原液加入培养液进行原代培养；
(3)传代培养：原代培养细胞培养至50-70％汇合度时，加入胰酶消化，使用传代培养液吹下贴壁细胞，将细胞悬液分接到多个培养瓶，培养箱培养，每5-7天传代一次。
其中，草鱼动脉球组织处理的具体方法如下：选取10-12cm左右的健康草鱼，经过PCR检测无草鱼呼肠孤病毒感染，鲜活草鱼处死后用75％酒精短时浸泡鱼体。在无菌条件下的超净工作台内解剖取动脉球组织，用锋利刀片将组织块切碎，加入胰酶消化30min。
其中，原代培养的具体方法如下：胰酶消化后的细胞悬液用100目的灭菌滤网过滤。取滤液1.5ml于EP管中，1000rpm离心10min，去上清，用原代生长培养液(含400IU mL-1青霉素、400μg/ml链霉素和20％胎牛血清的M199培养基)重悬沉淀，移入25cm2培养瓶中，每个培养瓶内添加生长培养液至5ml，将培养瓶置于28℃培养箱内培养。细胞贴壁后，每天观察拍照，及时记录细胞生长情况。为补充新的营养，每2-3天按半量换液方式更换培养液。
其中，传代培养的具体方法如下：原代培养细胞长至50-70％汇合度时，进行原代细胞的传代。加入0.25％胰酶室温下消化2～3min，使用完全培养液吹下贴壁细胞，将细胞悬液接种于2个培养瓶中28℃培养箱培养。以后每5-7天传代一次，传至第5-10代时，将细胞培养液中血清浓度降为15％，抗生素浓度降至正常使用浓度，即青霉素浓度为100IU/ml、链霉素浓度为100μg/ml；传至第15-20代时，将培养液中血清含量降至8-10％。
本发明所述的一种草鱼动脉球组织细胞系的冻存保种方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)取处于对数生长期的细胞，经胰酶消化后获得单细胞悬液，离心，弃掉上清液；
(2)向细胞沉淀中加入细胞冻存液，重悬，转移入无菌冻存管中；
(3)将无菌冻存管放入程序降温盒中，冰箱过夜，隔天放入液氮中长期保存。
本发明所述的一种草鱼动脉球组织细胞系的复苏方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将保存有所述细胞系的冻存管从液氮罐中取出，放入水浴锅中快速摇晃至融化；
(2)在无菌条件下将解冻细胞转移至离心管，并加入适量完全培养液，离心，去除上清液，收集细胞；
(3)用完全培养液重悬细胞，转移至细胞培养瓶中，28℃培养箱中培养。
对比现有技术，本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的细胞系培养方法简单，生长迅速，可连续传代，连续传代100次以上仍然可以正常生长，冻存后细胞复苏率90％以上，复苏细胞能够贴壁并生长分裂，并可以正常传代，细胞形态与增殖能力同冻存前无明显差异。
2.常规的细胞系一般需要在8％以上的血清浓度下才能够生长良好，而本细胞系的细胞能在3％的血清浓度下生长良好，细胞的血清低依赖性大大降低了血清使用成本。
3.草鱼动脉球组织细胞对草鱼出血病病毒II型比较敏感，病毒拷贝数是现有草鱼生产用细胞的270多倍；同时，草鱼动脉球组织细胞对草鱼出血病生产用毒株GCHV-892比较敏感，平均病毒滴度比现有草鱼疫苗生产用细胞高1.2个滴度，因此可有效降低草鱼出血病病毒的培养成本。在日后投入疫苗生产后，也可以有效降低生产成本，节约生产时间，提高经济效益。
附图说明
图1为草鱼动脉球组织原代细胞(标尺＝100μm)；
图2为草鱼动脉球组织细胞系第40代细胞(标尺＝100μm)；
图3为草鱼动脉球组织细胞系第108代细胞(标尺＝100μm)；
图4为草鱼动脉球细胞系接种GCHV-892后细胞病变情况。
具体实施方式
以下将通过具体实施例和验证效果试验例对本发明作进一步详细表述，但本发明并不仅限于以下的实施例。
实施例1
细胞系制备和传代培养
1.草鱼动脉球组织处理：取健康草鱼进行消毒，解剖取出动脉球组织，切碎后加入胰酶消化；
2.原代培养：往上述经过胰酶消化处理后的细胞原液加入培养液进行原代培养；
3.传代培养：原代培养细胞培养至50-70％汇合度时，进行原代细胞的传代。
其中，草鱼动脉球组织处理的具体方法如下：选取10-12cm左右的健康草鱼，经过PCR检测无草鱼呼肠孤病毒感染，鲜活草鱼处死后用75％酒精短时浸泡鱼体。在无菌条件下的超净工作台内解剖取动脉球组织，用锋利刀片将组织块切碎，加入胰酶消化30min。
其中，原代培养的具体方法如下：胰酶消化后的细胞悬液用100目的灭菌滤网过滤。取滤液1.5ml于EP管中，1000rpm离心10min，去上清，用原代生长培养液(含400IU mL-1青霉素、400μg/ml链霉素和20％胎牛血清的M199培养基)重悬沉淀，移入25cm2培养瓶中，每个培养瓶内添加生长培养液至5ml，将培养瓶置于28℃培养箱内培养。细胞贴壁后，每天观察拍照，及时记录细胞生长情况。为补充新的营养，每2-3天按半量换液方式更换培养液。
其中，传代培养的具体方法如下：原代培养细胞长至50-70％汇合度时，进行原代细胞的传代。加入0.25％胰酶室温下消化2～3min，使用完全培养液吹下贴壁细胞，将细胞悬液接种于2个培养瓶中28℃培养箱培养。以后每5-7天传代一次，传至第5-10代时，将细胞培养液中血清浓度降为15％，抗生素浓度降至正常使用浓度，即青霉素浓度为100IU/ml、链霉素浓度为100μg/ml；传至第15-20代时，将培养液中血清含量降至8-10％。
结果表明：图1、图2、图3可反映出连续传代的细胞仍然具有良好的生长状况，意味着本发明所述的细胞系培养方法简单，生长迅速，可连续传代。
实施例2
细胞的冻存保种与复苏
细胞的冻存保种：取处于对数生长期的细胞，经胰酶消化后获得单细胞悬液，160g离心10min，弃掉上清液；向细胞沉淀中加入适量配置好的细胞冻存液，重悬，转移入1.8ml无菌冻存管中；将无菌冻存管放入程序降温盒中，-80℃冰箱过夜，隔天放入液氮中长期保存，所述细胞冻存液为含有15-20％FBS、10％DMSO的M199培养液。
冻存细胞的复苏：将冻存管从液氮罐中取出，放入37℃水浴锅中快速摇晃至融化；然后在无菌条件下将解冻细胞转移至15ml离心管中，并加入适量完全培养液，160g离心5-10min，去除上清液，收集细胞；用完全培养液重悬细胞，转移至细胞培养瓶中，28℃培养箱中培养。
实验结果：
| 细胞代次/代 | 复苏率/％ |
| 40 | 97.6 |
| 60 | 93.8 |
| 80 | 91.2 |
| 100 | 90.5 |
结果表明：不同代次细胞冻存后复苏率在90％以上，复苏细胞能够贴壁并生长分裂，并可以正常传代，细胞形态与增殖能力同冻存前无明显差异。
实施例3
检测不同血清浓度下细胞的生长情况
检测不同血清浓度下细胞的生长情况的具体方法如下：取第64代细胞，分别取1.5×105个细胞分别接种于含3％、5％、8％FBS的M199培养基中，28℃下培养6天后用血球计数板进行细胞计数，
表3
| FBS浓度(％) | 3 | 5 | 8 |
| 细胞数目(个) | <![CDATA[2.1×10<sup>6</sup>]]> | <![CDATA[2.5×10<sup>6</sup>]]> | <![CDATA[2.7×10<sup>6</sup>]]> |
结果表明：细胞在3％血清浓度M199培养基生长良好，细胞生长密度与8％血清浓度相仿，细胞能在较低血清浓度下生长良好。细胞的血清低依赖性大大降低了血清使用成本。
实施例4
对草鱼出血病病毒II型的敏感性
草鱼出血病II型是目前市场主要流行株型，对草鱼的致病性较强、致死率高，尚没有针对性的高效疫苗。检测了草鱼出血病II型毒株GDZS-1505对PSF细胞和CiBA细胞的敏感程度：待细胞接种铺满25cm2细胞瓶底壁后，接种同样体积的病毒，1小时后，移去病毒溶液，更换含3％胎牛血清的新鲜细胞培养液，继续培养，每天观察细胞病变。7天后收获细胞冻融，荧光定量PCR方法测定病毒拷贝数。
表4
| 细胞种类 | 草鱼出血病病毒II型增殖拷贝数(拷贝/μL) |
| PSF | <![CDATA[2.7×10<sup>5</sup>±8.9×10<sup>3</sup>]]> |
| CiBA | <![CDATA[7.5×10<sup>7</sup>±8.5×10<sup>4</sup>]]> |
结果表明：草鱼动脉球组织细胞对草鱼出血病病毒II型比较敏感，病毒拷贝数是现有草鱼生产用细胞PSF的270多倍,因此可有效降低草鱼出血病病毒的培养成本，可应用于草鱼呼肠孤病毒II型的分离、繁殖及疫苗研制。
实施例5
对草鱼出血病活疫苗(GCHV-892株)的敏感性
草鱼出血病活疫苗(GCHV-892株)2010年获得了国家一类新兽药证书(2010新兽药证字51号)，也是世界首个水生生物类病毒弱毒活疫苗。GCHV-892株生产用细胞系为草鱼吻端组织细胞系PSF，PSF为成纤维样细胞，汇合度为80-90％的PSF细胞贴壁培养2-3天后，细胞生长为长梭形，对病毒的敏感性下降。
分别将PSF细胞和CiBA细胞培养至24孔板中，培养18h后接种GCHV-892。感染后显微镜下每天观察细胞病变情况。
检测草鱼出血病生产用毒株GCHV-892对PSF细胞和CiBA细胞的敏感程度：待细胞接种铺满25cm2细胞瓶底壁后，接种同样体积的病毒，1小时后，移去病毒溶液，更换含3％胎牛血清的新鲜细胞培养液，继续培养，每天观察细胞病变。5-7天后病变完全后，收取病毒感染细胞的裂解液，冻融后TCID50法测定病毒含量。
表5
| 细胞种类 | 病毒滴度(lg TCID50/ml) | 平均滴度 |
| PSF细胞 | 8.4、8.4、8.0 | 8.27 |
| CiBA细胞 | 9.6、9.75、9.25 | 9.53 |
实验结果以及图4表明：草鱼出血病生产用毒株GCHV-892能在草鱼动脉球组织细胞中高效扩繁，平均病毒滴度比现有草鱼疫苗生产用细胞高1.2滴度，在日后投入疫苗生产后，也可以有效降低生产成本，节约生产时间，提高经济效益。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.草鱼动脉球组织细胞系在用于草鱼出血病毒II型的增殖中的用途，所述草鱼动脉球组织细胞系命名为CiBA，保藏号为：CCTCC NO:C201980。
2.草鱼动脉球组织细胞系在用于草鱼出血病毒GCHV-892毒株增殖中的用途，所述草鱼动脉球组织细胞系命名为CiBA，保藏号为：CCTCC NO:C201980。
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