微载体灌注培养Marc-145细胞制备猪繁殖与呼吸综合征疫苗

对在生物反应器中用微载体连续灌注培养Marc-145细胞生产猪繁殖与呼吸综合征病毒的制备技术进行了研究.在14 L体积的生物反应器中,加入含10 g/L微载体的细胞培养基DMEM,接种Marc-145细胞至细胞浓度为1×105/mL,培养4d后细胞可生长至5～7×106/mL,然后以感染复数(MOI)为0.01接种PRRSV PC株病毒,接毒后36 h开始收获,连续收获3d左右,收获的病毒滴度范围在106.0～ 1073TCID50/mL之间,将收获的病毒液加入适量的保护剂,经冷冻干燥制备成疫苗,无菌、支原体等项目的检验均合格,3批疫苗的免疫保护率均为5/5.实验表明,用生物反应器微载体灌注培养Marc-145细胞制备PRRS疫苗工艺可行.     

PRRSV NVDC-JXA1株在Marc-145细胞上增殖条件的优化

为了在Marc-145细胞上获得更高滴度的猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)NVDC-JXA1株,优化了细胞培养条件、病毒接种剂量、病毒吸附时间、收毒时间和病毒冻融次数等条件。结果表明Marc-145细胞在MEM培养基、新生牛血清含量80 mL/L,细胞接种密度150 000个/mL,pH7.0条件下生长状态最好;PRRSV NVDC-JXA1株的最佳接种剂量为400 TCID50/mL,病毒吸附时间为30 min,收毒时间为接种后72 h,在-20℃冻融3次,PRRSV NVDC-JXA1株增殖效果最好。该结果为NVDC-JXA1株PRRSV疫苗的生产提供了依据。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒在Marc-145细胞微载体上培养条件的研究

通过研究搅拌程序,细胞接种密度,微载体浓度与细胞生长的关系,探索Marc-145细胞在微载体上的生长条件,并测定猪繁殖与呼吸综合征病毒在微载体培养的细胞上的TCID50。结果表明:细胞接种密度为4.28×105 cells/mL时,病毒滴度可达到107.5TCID50,这说明利用微载体繁殖PRRSV是可行的,为猪繁殖与呼吸综合征疫苗的大规模生产奠定实验基础。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒HuN4-F112株在Marc-145细胞上最佳增殖条件的研究

为了在Marc-145细胞上获得更高滴度的猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)HuN4-F112株,优化了细胞培养条件、病毒接种剂量、收毒时间和病毒液冻融次数等条件。结果证明Marc-145细胞在MEM培养基、新生牛血清含量8%、细胞接毒密度1.5×105个/mL、pH7.1条件下生长状态最好;PRRSV HuN4-F112株的最佳接种剂量为3.0×105 TCID50/mL,收毒时间为接种后70～72小时,在-18℃冻融3次,PRRSV HuN4-F112株增殖效果最好。该结果为HuN4-F112株PRRSV疫苗的生产提供了依据。     

高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(JXA1-R株)微载体悬浮培养工艺研究

为了建立高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒(HP-PRRSV)的Marc-145微载体细胞悬浮培养工艺以提高HPPRRSV抗原效价,以BC-7L生物反应器微载体悬浮培养Marc-145细胞,对HP-PRRSV接毒时间、接毒剂量、维持液血清浓度、溶氧量参数、病毒增殖温度等工艺参数进行了摸索和优化。通过细胞悬浮培养逐级放大工艺,在BC-100L生物反应器中培养Marc-145细胞,以优化后HP-PRRSV悬浮培养工艺进行3个批次的病毒悬浮培养。结果在Marc-145细胞微载体悬浮培养的第4天按照感染复数(multiplicity of infection,MOI)为0.1的剂量接毒,接毒后以2%新生牛血清的维持液进行维持培养,溶氧参数设置为40%,最佳培养温度为37℃,最佳收获病毒时间为70~74 h。BC-100L生物反应器中培养的3批病毒增殖曲线与BC-7L培养的病毒增殖曲线相近,在接毒后72 h左右达到病毒效价高峰,病毒含量均不低于108.0TCID50/m L。表明HP-PRRSV悬浮培养工艺稳定,可以实现逐级放大、规模化生产。     

犬瘟热病毒在MA-104、Marc-145、Vero3种细胞内增殖效果的比较

试验比较了MA-104、Marc-145、Vero 3种猴肾细胞增殖犬瘟热病毒的敏感性,按常规方法将犬瘟热病毒(CDV-XN112株)分别接种于MA-104、Marc-145、Vero 3种细胞,通过观察细胞病变,确定收毒时间,比较病毒滴度。结果表明,犬瘟热病毒可在MA-104、Marc-145、Vero 3种细胞内增殖,并出现典型细胞病变,效价均达到104.5TCID50/0.1mL以上,而Vero细胞增殖犬瘟热病毒更为经济高效,是增殖该病毒的理想细胞。     

Marc-145细胞微载体悬浮培养消化放大技术研究

为了建立Marc-145细胞微载体培养放大技术,使其用于猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)疫苗的规模化生产,试验在7 L生物反应器内微载体培养Marc-145种子细胞,再用胰蛋白酶消化,然后进行逐级放大培养,并通过细胞最佳消化状态试验、保留胰蛋白酶消化液的影响试验、测试回收微载体试验等方法摸索胰蛋白酶消化放大技术参数。结果表明:Marc-145细胞在初级生物反应器内培养时,微载体使用量为5 g/L,细胞密度达3.18×10~6个/mL,并且在状态饱满时进行消化放大;在14 L生物反应器内培养时,Marc-145细胞均匀分布在微载体上并且代谢旺盛,在细胞密度为2.91×10~6个/mL时进行14 L消化放大;在14 L生物反应器内培养Marc-145细胞时,采用批培养方式,细胞比生长速率最大达0.031/h,在培养96小时时细胞密度达2.37×10~6个/mL。说明试验成功建立了生物反应器微载体培养Marc-145细胞的胰蛋白酶消化放大技术,并实现了逐级放大。     

PK-15细胞微载体悬浮培养及PCV2增殖工艺研究

研究表明,PCV2仅在PK15等少数哺乳动物细胞上增殖,但由于PCV2毒力弱,且不产生细胞病变,获得高滴度病毒难度较大~([1])。因此,PCV2的培养滴度高低已成为制约现有疫苗质量的关键瓶颈之一。为建立在生物反应器内微载体逐级放大培养PK-15细胞和增殖PCV2技术,本研究以德国Sartorius14 L生物反应器微载体悬浮培养PK-15细胞,对PK-15细胞初始接种密度、搅拌转速、微载体浓度、PCV2接毒时间、接毒剂量、收毒时间等工艺参数进行了摸索和优化~([2-3])。结果表明:3 g/L的微载体和60 r/min的搅拌转速下,采用0.5×10~6cells/mL的初始接种密度操作工艺可获得最佳PK-15细胞生长效能。细胞生长后6 h接毒,采用感染复数(MOI)为0.5的接毒比例,细胞接毒后在微载体上生长96 h可获得最高的PCV2增殖滴度10~(8.5)TCID_(50)/mL,利用该工艺,经过消化转移将PK-15细胞从14 L反应器放大至42 L反应器,微载体上细胞贴附均匀、生长旺盛,42 L反应器中培养72 h细胞密度可达39.0×10~5 cells/mL,病毒滴度10~(8.3)TCID_(50)/mL,应用生物反应器培养PCV2滴度较常规转瓶培养工艺提高了近10倍。进一步表明PCV2悬浮培养放大与接毒工艺稳定,为下一步实现工业级规模化生产奠定基础。     

LGALS1对猪繁殖与呼吸综合征病毒在Marc-145中复制的影响

为探索LGALS1对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)在Marc-145中复制的影响,设置LGALS1免疫血清和PRRSV共同孵育Marc-145细胞的试验组、LGALS1 siRNA转染Marc-145细胞后再接种PRRSV的试验组以及PRRSV直接孵育Marc-145细胞的对照组,利用间接免疫荧光、TCID_(50)测定、荧光定量和Western blot来测定病毒的增殖、滴度变化和表达情况。结果发现,抗LGALS1血清组、转染LGALS1 siRNA质粒组与对照组荧光、TCID_(50)、病毒mRNA和蛋白水平差异均不显著。结果表明,LGALS1对PRRSV在Marc-145中复制无影响。     

应用生物反应器生产高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒抗原

应用激流式生物反应器培养Marc-145细胞生产高致病性猪繁殖与呼吸综合征病毒,并通过工艺优化,实现了病毒抗原的高效生产。首先将Marc-145细胞用含6 0mL/L牛血清的DMEM培养液复苏放大培养,当细胞量达到3×109时,接种入反应器中。先用细胞生长液培养,当细胞达到最大量时更换生长液为维持液,并接种HP-PRRSV。整个过程采用流加方式,每8h采样测定培养上清中葡萄糖浓度。接种病毒后,每24h测定培养上清HP-PRRSV滴度。6个批次细胞生长至88h,糖耗达到最高水平。连续3个批次种毒后培养至96h,上清中HP-PRRSV滴度达到最高,平均约为每106.4 TCID50/0.1mL。因此,认为应用激流式生物反应器进行细胞培养,通过过程工艺优化,可以实现HP-PRRSV抗原的高滴度生产。     

Effect of virus-specific antibodies on attachment, internalization and infection of porcine reproductive and respiratory syndrome virus in primary macrophages

Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) induces respiratory distress in young pigs and reproductive failure in sows. In PRRSV infected pigs, virus persists for several weeks to several months. Although IPMA antibodies are detected from 7 days post inoculation (pi), virus neutralizing (VN) antibodies are commonly detected starting from 3 weeks pi with an SN test on Marc-145 cells. Since infection of Marc-145 cells is quite different compared to infection of macrophages, the in vivo target cell, the role of these VN antibodies in in vivo protection is questionable. In our study, we demonstrated that antibodies from pigs early in infection with PRRSV Lelystad virus (14 days pi) showed no neutralization in the SN test on Marc-145 cells, but partially reduced Lelystad virus infection of porcine alveolar macrophages. At 72 days pi, VN antibodies were detected by the SN test on Marc-145 cells, and these protected macrophages completely against Lelystad virus infection. In contrast, these VN antibodies only partially reduced porcine alveolar macrophage infection of a Belgian PRRSV isolate (homologous virus), and had no effect on infection of porcine alveolar macrophages with the American type VR-2332 strain (heterologous virus). Confocal analysis of Lelystad virus attachment and internalization in macrophages showed that antibodies blocked infection through both a reduction in virus attachment, and a reduction of PRRSV internalization. Western immunoblotting analysis revealed that sera from 14 days pi, which showed no neutralization in the SN test on Marc-145 cells but partially reduced Lelystad virus infection of macrophages, predominantly recognized the Lelystad virus N protein, and reacted faintly with the M envelope protein. Sera from 72 days pi, with VN antibodies that blocked infection of Marc-145 cells and PAM, reacted with the N protein and the two major envelope proteins M and GP5. Using the Belgian PRRSV isolate 94V360 an identical but less intense reactivity profile was obtained. VN sera also recognized the VR-2332 N and M protein, but not the GP5 protein.     

中药复方提取物对细胞抗猪繁殖与呼吸综合征病毒感染能力的影响

中药复方提取物经临床验证对预防猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）、猪圆环病毒2型等引起的疾病有效。本试验测定细胞安全浓度范围内中药复方提取物对细胞抗PRRSV感染能力的影响。试验用中药主要成分为虎杖、女贞子、杠板归等。提取方法为水浸,旋转蒸发干燥。制成生药原液浓度为25mg／mL,稀释成2500、1250、625．0、312．5、156．25、78．13、39．06、19．53、9．77、4．88ug／mL。培养细胞选用Marc-145。试验方法：1）细胞培养液中加入0．1mL中药提取物培养2h后加入PRRSV病毒液0．1mL,培养72h;2）细胞培养液中加入病毒液0．1mL培养2h后加入中药提取物0．1mL,培养72h;3）同时将各浓度中药提取物0．1mL和病毒液0．1mL加入细胞培养液中;3种加药方式均设细胞对照和病毒对照,每个浓度设4～6个重复。结果表明,第1种加药方式下,19．53—2500ug／mL效果显著,其中39．06ug／mL效果最好;第2种加药方式下,156．25～2500ug／mL效果显著,1250ug／mL效果最佳;第3种方式下,19．53—2500ug／mL效果显著,2500ug／mL效果最好。这可能是中药复方提取物预防PRRSV感染的作用机制之一。     

稳定高效表达猪CD163的Marc-145细胞系的构建与鉴定

试验旨在构建一株高效表达猪CD163(pCD163)的Marc-145细胞系,为猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)的临床分离和疫苗生产奠定基础。根据GenBank中序列设计引物从猪肺泡巨噬细胞(PAM)中扩增pCD163基因,将其插入真核表达载体pCI-neo构建真核表达质粒pCI-pCD163,将该重组质粒转染Marc-145细胞,通过G418筛选、单克隆化并扩大培养筛选获得表达pCD163的Marc-145细胞系,IFA、Western blotting鉴定其表达情况。IFA结果显示,构建的pCD163-Marc细胞系中荧光明显亮于普通Marc-145细胞;Western blotting结果显示,pCD163-Marc细胞系中CD163蛋白表达量约为对照Marc-145细胞中CD163蛋白表达量的8.7倍。且该细胞系可稳定传至20代,各代次之间表达量无差异。证明高效表达猪CD163的Marc-145细胞系构建成功。     

一株猪高致病性蓝耳病病毒的分离鉴定与遗传变异分析

为研究猪蓝耳病病毒(PRRSV)的遗传进化规律,于2018年从新疆某猪场采集的病猪血液中分离了一株PRRSV,命名为XJ-b。对临床样品采用RT-PCR扩增鉴定,将阳性样品过滤处理之后接种在Marc-145细胞系进行培养,将盲传3代之后出现病变(CPE)的Marc-145样品进行间接免疫荧光鉴定。通过噬斑纯化后,利用RT-PCR对分离株的全基因组进行扩增,使用SeqMan软件对测序结果进行拼接,并根据NCBI上已公布的PRRSV全基因组及Nsp2基因核苷酸序列进行遗传进化与同源性比对分析。结果表明,临床病料RT-PCR检测呈PRRSV核酸阳性,处理后的病料接种至Marc-145细胞72 h之后产生CPE,间接免疫荧光鉴定为PRRSV抗原阳性;序列拼接显示分离株全基因组开放阅读框大小为15119 bp;全基因组和Nsp2基因核苷酸序列分析和同源性比对显示该分离毒株属于中国的高致病性PRRSV亚群。研究结果可为近年来新疆地区PRRSV的毒株差异分析提供参考。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒云南株的分离鉴定及其ORF5基因遗传特性分析

用Marc145细胞从云南某猪场分离到两株猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV),将其命名为YN-1和YN-2。分离株在Marc145细胞上盲传4代后出现明显的细胞病变,其滴度为10^-3.6/0.1 mL。PCR方法对NSP2基因进行扩增结果表明,分离株缺失了90个核苷酸缺失,NSP2基因符合强毒特征。对分离株ORF5基因序列进行扩增和测序,进行同源性及遗传特性分析,结果表明,分离到的两株PRRSV位于进化树的同一个小分支上,其核苷酸同源性为99.5%,与山东株JN-HS、河南株Henan-1及越南株347-T-KSA位于同一个小分支上,其遗传距离较近,核苷酸同源性高达99.2%~99.8%,与国内经典毒株Ch-1a和VR-2332的核苷酸同源性仅为94.4%~94.5%,与国内其它强毒株的核苷酸同源性高达98%~99%,均属于强毒株。     

一株猪繁殖与呼吸综合征病毒变异株的分离与鉴定

试验旨在分离并鉴定从发病猪场分离的一株疑似猪繁殖与呼吸综合征病毒毒株。从某疫情猪场病猪体内分离到一株猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)变异株,经细胞传代培育成功增殖性能稳定的新毒株,命名为PRRSV-CHD。该毒株接种细胞后能够产生细胞病变(CPE),病毒滴度达10^-6 TCID50/0.1 mL,在Vero与BHK-21细胞上不出现细胞病变。采用间接免疫荧光法(IFA)检测病毒抗原分布在细胞浆中。与VR2332、CH-1a、HUN4序列比对及系统进化树分析结果表明,该分离株属于美洲型PRRSV;与PRRSV VR2332、CH-1a等比对,Nsp2基因序列在2780—2782 nt有3个核苷酸小缺失和2933—3019 nt的87个核苷酸大缺失,属PRRSV变异株。     

Establishment and Identification of One Marc-145 Cell Line Stably and Highly Expressing Porcine CD163

This study was attempted to generate one Marc-145 cell line stably and highly expressing porcine CD163 (pCD163) and set the foundation for PRRSV isolation and vaccine production.CD163 was shown to be a cellular receptor capable of mediating infection of PRRSV non-permissive cell lines.The pCD163 gene was amplified by RT-PCR from porcine alveolar macrophages and cloned into the eukaryotic expression vector pCI-neo, then the positive plasmid pCI-pCD163 was transfected into Marc-145 cells.After selecting with G418 and subcloning for 3 times, Marc-145 cell line expressing pCD163 was established.IFA results indicated that the fluorescence of pCD163-Marc cells was significantly brighter than Marc-145 cells;Western blotting results indicated that the pCD163-Marc cells could express higher levels of CD163 and the expression level was 8.7 times higher than Marc-145 cells.The pCD163-Marc cell line could be stably passaged for 20 passages and the expression level of CD163 was similar with different passages, which would be a valuable tool for facilitating virus propagation and vaccine production.     

Mutations in the genome of the highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus potentially related to attenuation

A live-attenuated highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome (HP-PRRS) virus (HP-PRRSV) TJM vaccine strain was derived from the HP-PRRSV TJ strain by passage 92 times in the African green monkey kidney epithelial cell line Marc-145. We found that the virulence of the TJ strain to piglets was decreased greatly from passage 19. To identify mutations associated with attenuation of the TJM vaccine strain, we determined the nucleotide changes that arose during Marc-145 passage of the HP-PRRSV TJ virus. The TJM strain contains a 360 nucleotide (120 amino acids) deletion and a 118 nucleotide mutation that resulted in 48 amino acid changes. Analysis of the complete nucleotide sequences of intermediate passage-level viruses F19, F46 and F78 showed that 31 (64.6%) of the 48 amino acid mutations occurred in F19, 7 (14.6%) occurred in F46, 7 (14.6%) occurred in F78 and 3 (6.3%) occurred in F92. The 120 amino acid deletion occurred from F19 to TJM. Therefore, we hypothesized that the 31 amino acid mutations distributed in nsp1β, nsp2-nsp5, nsp7, nsp9, nsp10, GP4 and GP5 and the continuous 120 amino acid deletion in the nsp2 region from F19 provide a strong potential molecular basis for the observed attenuated phenotype.     

Marc-145细胞培养条件摸索及其初步应用

Marc-145细胞,上皮样细胞,来源于猴肾细胞,从母细胞(Ma-104细胞)克隆而得到,可连续传代培养。此细胞主要用于病毒的培养,特别是猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)对此细胞尤为敏感,本试验主要研究Marc-145的适宜培养条件,以及PRRSV野毒株在该细胞中的增殖。