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BY-1403 MM-K3猕猴肾细胞系

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猕猴肾细胞MM-K3

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MM-K3猕猴肾细胞系
MM-K3猕猴肾细胞系是从猕猴肾脏组织分离建立的永生化上皮细胞系,因保留灵长类动物细胞的生理特性,且对多种人畜共患病毒具有广谱敏感性,成为病毒分离鉴定、疫苗研发及跨物种感染机制研究的重要工具。其稳定的生物学特性与良好的病毒兼容性,为传染病防控研究提供了接近人类生理环境的实验模型。
一、细胞起源与生物学特性
  1. 来源与建立背景

MM-K3 细胞系源自健康成年猕猴的肾脏皮质组织,通过yi酶消化法获得原代细胞,经连续传代驯化后建立永生化细胞系(“MM” 代表猕猴,“K3” 为克隆编号)。该细胞系保留了肾近端小管上皮细胞的典型特征,其建立填bu了非人灵长类肾细胞模型的空白,为研究灵长类特异性病毒感染提供了更贴近人类的实验系统。
  1. 形态与生长特征

细胞呈典型上皮样形态,贴壁生长时呈多边形或短梭形,排列紧密,胞质丰富,可见明显的颗粒状结构,核仁清晰。在 37℃、5% CO₂条件下,使用含 10% 胎牛血清的 MEM 培养基,倍增时间约 40-48 小时,传代比例 1:3 至 1:5,每周换液 2-3 次以维持细胞融合度在 60%-70%。细胞冻存复苏存活率超 85%,连续传代 60 次后生长特性无显著变化,核型分析显示保留猕猴二倍体特征(2n=42),染色体畸变率<6%,符合实验细胞质量控制标准。
  1. 功能特性

  • 病毒受体表达:细胞膜表面高表达多种病毒受体,如猴免疫缺陷病毒(SIV)的受体 CD4 与共受体 CCR5,人巨细胞病毒(HCMV)的受体 PDGFRα,表达量均显著高于常用的非洲绿猴肾细胞(如 Vero),为多种病毒感染提供分子基础。

  • 病毒敏感性:对乙型脑炎病毒、脊髓灰质炎病毒、轮状病毒等具有广谱敏感性,感染效率达 85%-95%,病毒滴度可达 10⁶-10⁷ TCID₅₀/mL;尤其对灵长类特异性病毒(如 SIV、猴痘病毒)的支持能力突出,滴度较其他猴源细胞高 1-2 个数量级,是研究人畜共患病病毒的理想模型。

  • 代谢特性:具有活跃的葡萄糖转运与氨基酸代谢能力,乳酸脱氢酶活性较低(<200U/L),适合长时间病毒培养,可延长病毒复制平台期至 72-96 小时。

二、核心应用领域
  1. 人畜共患病毒分离与鉴定

  • 临床样本检测:可用于从疑似感染样本中分离病毒,如乙型脑炎患者脑脊液样本接种后,48 小时即可观察到典型细胞病变(胞质内颗粒增多、细胞融合),分离效率达 90%,较传统细胞系缩短 12-24 小时,为疫情快速诊断提供技术支持。

  • 病毒分型研究:通过观察不同病毒株在 MM-K3 细胞中的增殖差异,可区分病毒亚型。例如,脊髓灰质炎病毒 Ⅰ 型在该细胞中滴度比 Ⅱ 型高 10 倍,且蚀斑形态更大,为病毒分型提供直观依据。

  1. 疫苗研发与生产

  • 减毒疫苗株筛选:因对病毒的敏感性与复制支持能力均衡,可用于筛选安全有效的减毒疫苗株。例如,在 MM-K3 细胞中连续传代乙型脑炎病毒,获得的减毒株在猴体实验中神经毒力降低 90%,且保留良好的免疫原性(中和抗体效价达 1:512),为疫苗开发提供候选株。

  • 灭活疫苗生产工艺优化:在微载体培养系统中,MM-K3 细胞密度可达 5×10⁵ cells/cm²,轮状病毒滴度稳定在 10⁷ TCID₅₀/mL,单批次疫苗产量较转瓶培养提升 8 倍,且疫苗抗原纯度更高(杂蛋白含量<0.1%),符合兽用疫苗生产标准。

  1. 病毒跨物种感染机制研究

  • 宿主适应性突变分析:利用 MM-K3 细胞模拟猕猴宿主环境,研究病毒从动物向人传播的分子机制。例如,通过 SIV 在该细胞与人类 T 细胞中的传代实验,鉴定出 env 基因的 3 个氨基酸突变(V3 环区域),这些突变使病毒获得识别人类 CCR5 的能力,揭示了跨物种传播的关键突变事件。

  • 抗病毒天然免疫研究:该细胞系保留完整的固有免疫通路,可用于研究宿主抗病毒天然免疫应答。例如,敲除 MM-K3 细胞的 TLR7 基因后,寨卡病毒复制效率提升 3 倍,证实 TLR7 介导的 Ⅰ 型干扰素应答在抗病毒中的关键作用,为开发免疫调节药物提供靶点。

三、培养与实验操作要点
  1. 基础培养方案

  • 培养基:MEM 培养基添加 10% 胎牛血清、1% 谷an酰胺,pH 维持在 7.2-7.4,可加入适量抗生素预防污染(青mei素 - 链mei素终浓度 100U/mL)。

  • 传代流程:当细胞融合度达 70%-80% 时,弃去旧培养基,PBS 洗涤 2 次,加入 0.25% yi酶溶液,37℃孵育 4-5 分钟至细胞脱落,加入含血清的培养基终止消化,按 1:4 比例接种至新培养瓶,避免消化过度影响细胞活性。

  • 冻存保护:取对数生长期细胞,用含 10% DMSO 的wan全培养基重悬至密度 8×10⁵个 /mL,分装后经程序降温盒 - 80℃过夜,转移至液氮长期保存,复苏时 37℃水浴快速解冻,离心去除 DMSO 后接种,传代 2 次待细胞状态稳定后使用。

  1. 病毒培养与检测

  • 病毒接种:细胞以 1×10⁵个 / 孔接种 24 孔板,培养 24 小时至融合度 60%,用无血清培养基稀释病毒(MOI=0.1),37℃吸附 1.5 小时,换含 2% 血清的维持液,每日观察细胞病变,72 小时后通过 TCID₅₀法测定病毒滴度。

  • 病毒鉴定:通过间接免疫荧光检测病毒抗原(如乙型脑炎病毒 E 蛋白),或提取病毒 RNA 进行 RT-PCR 鉴定,确保分离病毒的特异性。

四、优势与局限性
  • 优势

  1. 灵长类模型优势:作为猕猴源细胞,其生理特性与人类更接近,研究结果对人类疾病的参考价值高于其他动物源细胞,尤其适合人畜共患病研究。

  1. 病毒广谱敏感性:对多种病毒均有良好支持能力,可减少实验中细胞系的更换,提高研究效率。

  1. 培养稳定性:生长特性稳定,传代操作简便,适合标准化实验流程,批间差异<10%。

  • 局限性

  1. 伦理与成本限制:猕猴属于保护动物,细胞系来源受伦理规范约束,获取成本较高,限制了大规模应用。

  1. 部分病毒敏感性不足:对甲型流感病毒等呼吸道病毒的支持能力较弱,滴度较低(<10⁵ TCID₅₀/mL),需结合其他细胞系使用。

  1. 物种特异性差异:虽然接近人类,但仍存在物种特异性分子差异(如部分细胞因子序列),研究结果需在人源细胞中验证。

五、研究意义与展望

MM-K3 猕猴肾细胞系的建立为灵长类病毒研究提供了重要工具,其在人畜共患病病毒分离与机制研究中的应用,加深了对病毒跨物种传播规律的理解,为传染病防控策略制定提供了科学依据。在疫苗研发领域,其高效的病毒支持能力加速了多种兽用疫苗的开发,降低了动物疫病的危害。未来,通过基因编辑技术引入人源化受体(如 ACE2),可进一步提升其对人类病毒的敏感性;结合类器官培养技术,有望构建 “肾脏类器官模型”,更真实模拟病毒在体内的感染过程,推动病毒学研究与疫苗开发的发展。

以上信息仅供参考,详细信息请联系我们。



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