BY-1566 BFR-S3大額牛皮膚細(xì)胞系
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- 公司名稱 上海乾思生物科技有限公司
- 品牌 其他品牌
- 型號 BY-1566
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- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時間 2025/8/6 11:02:56
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BFR-S3大額牛皮膚細(xì)胞系
BFR-S3大額牛皮膚細(xì)胞系作為大額牛物種研究的核心貼壁模型，以其穩(wěn)定的成纖維細(xì)胞功能和獨te的熱帶山地適應(yīng)基因表達(dá)特征，在大額牛遺傳資源保護(hù)、熱帶環(huán)境適應(yīng)機(jī)制解析及物種特異性育種研究中具有不可替代的地位。與 Yak-2 白牦牛皮膚細(xì)胞系的高原適應(yīng)研究定位不同，該細(xì)胞系源自珍xi大額牛的皮膚組織，為探索熱帶山地牛種的遺傳特性及適應(yīng)性進(jìn)化提供了貼近自然狀態(tài)的實驗載體。
細(xì)胞起源與生物學(xué)特性
該細(xì)胞系源自健康成年大額牛的頸部皮膚組織，通過 0.2% 膠原酶與 0.15% yi酶聯(lián)合消化法獲得原代成纖維細(xì)胞后，經(jīng)成纖維細(xì)胞特異性標(biāo)志物波形蛋白（Vimentin）免疫熒光篩選純化建立。其核心特征是高純度保留大額牛皮膚成纖維細(xì)胞的物種特異性表型：波形蛋白陽性率達(dá) 97%，皮膚特異性角蛋白 14（K14）表達(dá)率 95%，而上皮細(xì)胞標(biāo)志物 CK18 表達(dá)率低于 1%，細(xì)胞純度較傳統(tǒng)組織塊培養(yǎng)法提升 56%，與白牦牛細(xì)胞系的高原適應(yīng)特性形成鮮明對比。
細(xì)胞形態(tài)呈現(xiàn)典型的長梭形成纖維樣，胞體長度約 110-130μm，寬度約 17-21μm，較 Yak-2 白牦牛皮膚細(xì)胞略大，細(xì)胞核呈長橢圓形（核質(zhì)比約 1:4.6），排列呈束狀，與大額牛皮膚成纖維細(xì)胞的熱帶適應(yīng)表型吻合度達(dá) 93%。培養(yǎng)體系需模擬熱帶環(huán)境特征：含 10% 胎牛血清的 DMEM 培養(yǎng)基（添加 0.2mmol/L 維生素 C），在 37℃、5% CO?、常氧（21% O?）環(huán)境下貼壁生長，倍增時間約 46-50 小時（短于 Yak-2 白牦牛皮膚細(xì)胞系）。傳代需在細(xì)胞融合度達(dá) 80%-85% 時進(jìn)行，采用 1:3 比例接種，高溫環(huán)境（39℃以上）會導(dǎo)致細(xì)胞適應(yīng)性基因表達(dá)下調(diào)（熱休克蛋白 HSP90 表達(dá)量下降 38%）。
功能驗證顯示，該細(xì)胞系保留關(guān)鍵熱帶適應(yīng)功能：熱耐受相關(guān)基因 HSP90 活性達(dá) 72U/mg?prot，是 Yak-2 白牦牛皮膚細(xì)胞系的 1.9 倍；抗紫外線損傷基因 p53 的基礎(chǔ)表達(dá)量顯著高于普通黃牛細(xì)胞（1.6 倍）；連續(xù)傳代 25 次后仍保持核型穩(wěn)定（58 條染色體，含大額牛特異性染色體帶型標(biāo)記），無支原體及牛源病原體污染，遺傳穩(wěn)定性顯著優(yōu)于原代培養(yǎng)細(xì)胞（傳代 20 次后核型異常率＜2.8% vs 14%）。
核心應(yīng)用領(lǐng)域
熱帶環(huán)境適應(yīng)機(jī)制研究
BFR-S3 細(xì)胞系是解析大額牛熱帶山地環(huán)境適應(yīng)基因網(wǎng)絡(luò)的理想模型。在高溫適應(yīng)研究中，該細(xì)胞系表現(xiàn)出典型的物種特異性：模擬 38℃高溫環(huán)境時，熱休克蛋白 HSP70 基因表達(dá)量增加 4.8 倍，而 Yak-2 白牦牛皮膚細(xì)胞系在相同處理下僅上升 1.2 倍。通過該模型發(fā)現(xiàn)，大額牛 HSP90 基因啟動子區(qū)存在獨te的 HSF1 結(jié)合位點，是其高溫耐受的關(guān)鍵調(diào)控元件，為理解熱帶牛種的適應(yīng)性進(jìn)化提供了直接分子證據(jù)。此外，其紫外線損傷修復(fù)基因 XPC 的表達(dá)量在紫外線照射后是普通黃牛細(xì)胞的 1.7 倍，揭示了大額牛對熱帶強(qiáng)紫外線環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制。
遺傳資源保存平臺
在珍xi物種細(xì)胞庫構(gòu)建中，該細(xì)胞系的應(yīng)用價值尤為突出。對比冷凍保存的 BFR-S3 細(xì)胞與原代細(xì)胞的活性發(fā)現(xiàn)，前者的復(fù)蘇存活率達(dá) 80%，顯著高于普通黃牛細(xì)胞（62%），且解凍后第 3 代細(xì)胞的染色體穩(wěn)定性（異常率 2.0%）與新鮮細(xì)胞無顯著差異（1.7%），與 Yak-2 白牦牛皮膚細(xì)胞系的冷凍性能（復(fù)蘇率 82%）相近。通過該模型建立的 "梯度降溫 - 低溫保存" 技術(shù)體系，使大額牛遺傳物質(zhì)的長期保存年限延長至 30 年以上，目前已納入國家肉牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的珍xi資源庫。在物種特異性標(biāo)記研究中，證實 BFR-S3 細(xì)胞的線粒體 COⅡ 基因存在 2 個大額牛te有序列變異，可作為物種鑒定的分子標(biāo)記。
品種改良育種研究
該細(xì)胞系是大額牛品種優(yōu)化的核心篩選工具。在耐熱基因編輯研究中，通過 CRISPR/Cas9 技術(shù)編輯 HSP70 基因后，BFR-S3 細(xì)胞的耐熱能力提升 38%，且細(xì)胞存活溫度上限提高 2℃，為培育更耐熱帶高溫的改良品種提供了細(xì)胞水平證據(jù)。在抗病相關(guān)基因研究中，其 Toll 樣受體 4（TLR4）基因的表達(dá)量是普通黃牛細(xì)胞系的 1.8 倍，且對熱帶常見病原體的識別能力更強(qiáng)，為提升大額?？共⌒缘挠N方案提供了參考。某新型飼料添加劑測試顯示，40μmol/L 的茶多酚處理可使該細(xì)胞系的抗氧化基因 Nrf2 表達(dá)量提升 50%，為熱帶放牧條件下的營養(yǎng)調(diào)控提供了劑量依據(jù)。
與其他細(xì)胞系的差異及協(xié)同
除與 Yak-2 白牦牛皮膚細(xì)胞系差異顯著外，與普通黃牛皮膚細(xì)胞系相比，BFR-S3 細(xì)胞的熱帶適應(yīng)基因表達(dá)譜更具特異性（198 個差異表達(dá)基因），且高溫耐受性高 15%。在牛屬動物環(huán)境適應(yīng)比較研究中，BFR-S3 細(xì)胞的熱休克蛋白表達(dá)模式與水牛細(xì)胞系存在顯著相關(guān)性（相關(guān)系數(shù) 0.73），反映了牛屬動物對熱帶環(huán)境的趨同進(jìn)化特征。兩者可協(xié)同用于解析?？苿游锏臒釒нm應(yīng)全景網(wǎng)絡(luò)，為跨物種比較基因組學(xué)研究提供參考。
優(yōu)勢與局限性
優(yōu)勢體現(xiàn)在：高度保留大額牛的物種特異性遺傳特征，是珍xi遺傳資源研究的標(biāo)準(zhǔn)模型；熱帶適應(yīng)相關(guān)基因表達(dá)穩(wěn)定，為熱帶環(huán)境適應(yīng)機(jī)制研究提供可靠工具；冷凍保存性能優(yōu)異，適合長期遺傳資源保存。局限性包括：成纖維細(xì)胞無法wan全模擬其他組織功能（需多細(xì)胞系協(xié)同研究）；長期傳代后存在端?？s短現(xiàn)象（25 代后縮短 1.1kb）；與人類細(xì)胞的生理特性差異較大，不適合醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化研究。
研究意義與展望
該細(xì)胞系的建立填bu了大額牛細(xì)胞模型的空白，推動了珍xi大額牛品種研究從群體水平深入到細(xì)胞分子層面，目前已用于 5 項大額牛特異性基因功能研究及 2 個省級以上的育種項目。未來通過誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）技術(shù)將其重編程為多能干細(xì)胞（目前誘導(dǎo)效率 7.8%），結(jié)合類器官培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建 "皮膚 - 免疫" 復(fù)合模型，有望更全面模擬大額牛的熱帶適應(yīng)特性。作為大額牛研究的 "標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞系"，它不僅為珍xi牛種的保護(hù)生物學(xué)提供了實驗基礎(chǔ)，也為熱帶畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了科學(xué)工具。
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