BHK-21细胞悬浮驯化及对新城疫病毒悬浮培养工艺研究

为建立新城疫病毒在BHK-21细胞的无血清全悬浮培养工艺以获得高滴度和高纯度的新城疫悬浮培养抗原,通过悬浮培养驯化和筛选获得了形态良好、稳定传代的BHK-21-sc悬浮细胞株;该细胞以初始密度0.5×10~6 cells/mL接种,培养72 h可增殖到6×10~6cells/mL,细胞活率达95%。以5 L生物反应器悬浮培养BHK-21-sc细胞,对鸡新城疫病毒La Sota株的接毒剂量、TPCK胰酶添加浓度、病毒培养温度、收获时间等工艺参数进行了摸索和优化;并在5L-16L-50L生物反应器中进行逐级放大,以优化后的鸡新城疫悬浮培养工艺进行3个批次病毒悬浮培养。最终确定鸡新城疫病毒La Sota株接种BHK-21-sc悬浮细胞株的悬浮培养工艺:BHK-21-sc细胞悬浮培养的第3天按照感染复数(multiplicity of infection,MOI)为0.005接种病毒,并添加终浓度为5μg/mL的TPCK胰酶,于33℃培养72 h后收获病毒液。应用该悬浮培养工艺在5、16、50 L反应器上悬浮培养BHK-21-sc悬浮细胞株生产鸡新城疫病毒HA滴度不低于9log2,病毒含量不低于10~(6.0)TCID_(50)/0.1mL。表明BHK-21-sc细胞无血清全悬浮生产鸡新城疫病毒工艺稳定,可以实现逐级放大和规模化生产。     

BHK-21细胞的悬浮驯化及其在悬培条件下对口蹄疫A型病毒的培养

选取BHK-21细胞株进行悬浮驯化培养,通过对悬浮培养的培养液、PH、溶氧、罐压、搅拌等各种工艺条件的试验,摸索出稳定的培养条件,实现了连续传代49代。并通过接种口蹄疫A型鼠化弱病毒,比较了单层贴壁细胞和悬浮49代细胞接种病毒后的毒价。结果显示两种培养条件下,BHK-21细胞对口蹄疫A型病毒的培养没有明显差异。     

BHK-21细胞无血清悬浮培养生产新城疫病毒

为建立基于无血清悬浮培养细胞生产新城疫病毒(NDV)的工艺,本研究首先筛选了适于NDV增殖的乳仓鼠肾细胞(BHK-21)单克隆细胞株,并将鸡胚适应的NDV在筛选获得的细胞株(BHK-v002)中传代,获得细胞适应的NDV。进一步采用单因素实验法检测病毒感染复数(MOI)、TPCK-胰酶浓度、细胞培养液的稀释比例等工艺参数对病毒效价的影响。结果显示,NDV在无血清培养的BHK-v002细胞中增殖的最适条件为:当细胞生长至约9.0×10^6个/mL时,以培养液.新鲜培养基为2:1的比例补加新鲜培养基,使细胞密度达6.0×10^6个/m L,按MOI为0.005接种NDV LaSota株,TPCK-胰酶终浓度为5μg/mL。接种病毒后96 h收获病毒液的HA效价为8.5 log2HAU/25μL,单细胞产毒量(Svy)达到1 685.9病毒颗粒/细胞,半数组织细胞感染剂量(TCID50)为7.9 log10TCID50/100μL。本研究确定了NDV LaSota株在BHK-21细胞悬浮培养中的增殖条件,建立了基于BHK-21细胞无血清悬浮培养体系中NDV的生产工艺,该工艺操作简便,易于放大,为当前ND疫苗的鸡胚生产工艺提供了候选替代方案。     

生物反应器培养BHK-21悬浮细胞增殖伪狂犬病病毒工艺优化

旨在筛选伪狂犬病病毒（PRV）敏感的BHK-21细胞并分析其生长和病毒增殖特性,优化反应器中BHK-21悬浮细胞的培养和病毒增殖条件,建立生物反应器培养BHK-21悬浮细胞增殖PRV工艺。本研究利用响应面和单因素优化法,以细胞生长动力学特性、TCID₅₀病毒滴度等参数为指标,优化1.2 L生物反应器中BHK-21悬浮细胞的最佳培养和增殖病毒条件,在5 L生物反应器中进一步批培养验证。结果显示,筛选获得PRV高敏感的BHK-21-02贴壁细胞和BHK-21-XF02悬浮细胞各1株,BHK-21-XF02悬浮细胞在含3%血清的SLM-BHK低血清培养基和SFM-BHK无血清培养基中均能实现良好的生长和病毒增殖。利用响应面法优化得到1.2 L反应器最佳培养条件为接种密度1.20×10⁶cells·mL^-1、搅拌转速120 r·min^-1、DO值40%,5 L反应器批培养72 h细胞密度可达（7.61±0.18）×10⁶ cells·mL^-1、细胞活率为（96.93±1.18）%。利用单因素法优化得到1.2 L反应器最佳病毒增殖条件为MOI 0.001、培养温度37℃、细胞密度2.0×10⁶cells·mL^-1、搅拌转速80 r·min^-1,5 L反应器批培养接毒后48 h病毒滴度达到最大值（7.13±0.11） lgTCID₅₀·mL^-1。本研究可为PRV疫苗相关研究和规模化生产提供参考。     

BHK-21细胞规模化培养鸡新城疫病毒工艺的研究和初步应用

为了实现鸡新城疫病毒HN2018株(基因Ⅶ型)在乳仓鼠肾(BHK-21)细胞上的无血清规模化培养，本试验采用悬浮培养技术驯化和筛选了1株能够稳定传代的BHK-21-xh悬浮细胞株；使用该细胞以初始密度为100×10⁴个/mL接种摇瓶进行培养，并对摇瓶培养鸡新城疫病毒HN2018株的接毒细胞密度、培养温度、接毒量、收毒时间等工艺参数进行摸索和优化；利用摇瓶优化的病毒培养工艺，在10和100 L生物反应器中逐级放大培养BHK-21-xh悬浮细胞，接种鸡新城疫病毒；采用生物反应器悬浮培养的鸡新城疫病毒HN2018株细胞毒与鸡胚毒分别制备成灭活疫苗，免疫SPF鸡进行免疫效力的比较。结果显示，在摇瓶中培养72 h细胞密度均不低于800×10⁴个/mL,细胞活率均不低于96%;按照BHK-21-xh细胞密度不低于800×10⁴个/mL,病毒感染复数(MOI)为0.216进行接毒，同时添加终浓度为20μg/mL的胰蛋白酶，于35℃温度条件下培养64～72 h收获病毒液，鸡新城疫悬浮培养细胞毒红细胞凝集(HA)效价最高能够达到10log...     

三株BHK-21悬浮细胞培养特性比较

为了筛选出适应于口蹄疫疫苗生产的最佳细胞株,用自制的GMEM培养基,以30mL/L血清浓度,在同等条件下比较了3种不同来源的BHK-21悬浮细胞培养特性。结果显示,这3种细胞在形态上无明显的差异,在显微镜下不易区分;在培养过程中,BHK-21-L细胞株在最短时间内可达到最大培养密度,细胞生长速度快,细胞活性较高,DNA合成旺盛;BHK-21C13-2P细胞株最大密度较低,在72h~96h被完全阻止在G0/G1,放大比例较小,为1∶1.5~1∶2;BHK-21-B细胞在72h~96h停止增殖,可放大较大比例,但易出现细胞结团、易贴壁的现象,影响细胞的增殖。可见,BHK-21-L细胞是生产口蹄疫疫苗可供选择的最佳细胞株。     

BHK-21单细胞克隆敏感株筛选及日本脑炎病毒分离

为筛选出日本脑炎病毒(JEV)敏感度高的BHK-21细胞株,采用终点稀释法从母代BHK-21混合细胞中分离单细胞克隆株,应用接种BHK-21克隆株方法,从JEV阳性蚊子样品研磨液中分离病毒,筛选出的3号单细胞克隆株经3次传代后细胞产生明显病变,分离到1株JEV,5号单克隆株培养物核酸检测呈阳性,但是不产生细胞病变,母代混合细胞没有病变,JEV核酸检测阴性。根据1、3型JEV的prM与E基因设计4对引物初步鉴定分离株基因型,鉴定分离株为1型JEV。综合以上结果,构建的BHK-21单细胞克隆株比BHK-21混合细胞对分离JEV株敏感,更适合JEV的分离与培养。     

口蹄疫疫苗的悬浮培养工艺研究

通过生物反应器中进行BHK21细胞悬浮培养并逐级放大,分别接种口蹄疫OJMS/2000株与Asia 1/JSL株,纯化灭活后制备50批疫苗,结果均符合《口蹄疫O型、亚洲Ⅰ型二价疫苗(OJMS株+ JSL株)制造及检验规程》（以下称规程）所规定的各项标准,病毒146S抗原含量比转瓶培养提高10倍以上、疫苗的不良反应得到进一步改善.     

悬浮培养在口蹄疫疫苗中的应用

通过生物反应器中进行BHK21细胞悬浮培养并逐级放大,分别接种口蹄疫OJMS/2000株与Asia 1/JSL株,纯化灭活后制备50批疫苗,结果均符合《口蹄疫O型、亚洲I型二价疫苗（OJMS株＋JSL株）制造及检验规程》（以下称规程）所规定的各项标准,病毒146S抗原含量比转瓶培养提高10倍以上、疫苗的不良反应得到进一步改善。     

O型口蹄疫病毒不同宿主适应毒3A基因序列分析

为了对缅甸98谱系O型口蹄疫病毒不同宿主适应毒的3A编码基因序列及其氨基酸序列进行分析,从而研究O型口蹄疫病毒的演化、变异情况,将O型口蹄疫病毒株O/XJ/10-11接种于牛、乳鼠、猪及BHK-21细胞,获得相应的适应毒,以各组织液中的口蹄疫病毒RNA为模板,反转录并扩增3A基因,采用Vector NTI 11.5和DNA Star生物学软件对3A基因进行比对分析。结果表明:牛、乳鼠、猪、BHK-21细胞4种宿主适应毒,3A基因较稳定,变异较少;变异均发生在3A的第99、114位氨基酸上,说明FMDV 3A基因的第99、114位氨基酸在一定程度上与宿主嗜性有关。本试验结果为进一步分析O型口蹄疫病毒不同宿主适应毒基因组的变异奠定了基础。     

一株MDBK细胞的低血清悬浮驯化研究

研究选取一株背景清晰、纯净的MDBK贴壁细胞,通过直接驯化和逐级降低血清相结合的办法,获得了一株可以在低血清培养基中全悬浮培养的MDBK细胞。该细胞在含0.5%胎牛血清的培养基中悬浮培养48 h后的细胞密度稳定在5.0×10⁶/mL以上,培养72 h后细胞密度最高可达1.16×10⁷/mL,且细胞形态良好,活力在93%以上,具有良好的传代稳定性。应用筛选获得的悬浮培养MDBK细胞株分别接种伪狂犬病毒和传染性牛鼻气管炎病毒后,检测病毒敏感性。细胞在24 h均发生了皱缩,72 h大部分死亡。悬浮培养的MDBK细胞对传染性牛鼻气管炎病毒的滴度在24 h达到最大值107.6TCID50/mL,对伪狂犬病毒的滴度在48 h达到最大值107.6 TCID50/mL,说明虽然细胞的培养方式发生了改变,但并没有影响上述两种病毒在该细胞上的增殖特性。对MDBK细胞的全悬浮驯化研究可为相关病毒类疫苗规模化生产及工艺的升级改进提供细胞学基础资料。     

O型泛亚谱系口蹄疫病毒cDNA感染性克隆的建立

本研究采用RT-PCR技术将O型口蹄疫病毒(FMDV)O/YS/CHA/05株全长基因组分4个cDNA片段进行克隆、拼接,构建了具有感染性的FMDV cDNA克隆pOKT7-OY/S/CHA/05.将线性化的pOKT7-O/YS/CHA/05在细胞外转录获得的病毒RNA转染BHK-21细胞,经培养可见典型的细胞病变(CPE).同时,将线性化的pOKT7-O/YS/CHA/05与含有编码T7 RNA聚合酶的真核表达重组质粒共转染BHK-21细胞,同样也观察到典型的CPE.对拯救的病毒进行RT-PCR扩增、酶切和序列分析鉴定表明,拯救病毒含有不同于亲本病毒的分子标记,即在病毒核酸的3 510位人工消除了Xba Ⅰ酶切位点.免疫电镜观察和间接免疫荧光试验进一步表明,拯救出了FMDV.病毒生长比较试验表明,拯救病毒与亲本病毒具有相似的增殖特性.本研究构建了O型口蹄疫病毒的感染性克隆并获得了拯救病毒,为深入研究FMDV的致病机理以及开发新型疫苗提供了有效的反向遗传操作平台.     

牛干扰素诱导跨膜蛋白3对口蹄疫病毒感染的抑制作用

为了研究牛干扰素诱导跨膜蛋白3(bIFITM3)对O型口蹄疫病毒(FMDV)的抑制作用,本试验将表达bIFITM3的重组质粒pLV-bIFITM3和表达增强型绿色荧光蛋白(EGFP)的对照质粒pLV-EGFP分别转染BHK-21细胞,通过嘌呤霉素抗性筛选获得能够稳定表达外源基因的细胞系。用O型FMDV感染稳定细胞系,通过观察细胞病变、噬斑分析和实时荧光定量PCR方法评价bIFITM3对O型FMDV感染的抑制作用。结果表明,成功筛选获得稳定表达bIFITM3与EGFP的BHK-21细胞系,bIFITM3表达后显著抑制FMDV感染BHK-21细胞,且抑制作用在病毒感染循环的早期阶段就已显现。本试验证明bIFITM3在FMDV感染中具有抗病毒作用,为口蹄疫的防控研究提供新的思路和理论依据。     

不同MDCK单克隆细胞株对H5亚型禽流感病毒增殖条件和放大工艺的研究

为了解H5亚型禽流感病毒rFJ56株在MDCK全悬浮细胞上的增殖规律,确定100 L生物反应器工艺的最适接毒量和收获时间,对H5亚型禽流感病毒rFJ56株敏感的MDCK全悬浮细胞进行单克隆筛选和全悬浮驯化,筛选出对该毒株最敏感的MDCK单克隆细胞株;在摇瓶工艺的基础上,将该细胞在100 L生物反应器中接种H5亚型禽流感病毒rFJ56株,检测接种后不同时间病毒HA效价和病毒滴度(EID_(50)),确定最适接毒量和收获时间。共筛选出22株MDCK全悬浮细胞单克隆细胞株,其中5株对H5亚型禽流感病毒rFJ56株最敏感,接种后病毒HA效价均可达到9 log2;对MDCK单克隆细胞株按0.01%体积比接种H5亚型禽流感病毒rFJ56株,在100 L生物反应器中培养60 h,HA效价可达10 log2,病毒含量可达10~(8.17)EID_(50)/0.1 mL,可为H5亚型禽流感病毒无血清全悬浮培养放大工艺提供参考。     

Asia1型FMDV感染BHK-21细胞差异蛋白质点2-DE分析

为研究Asia 1型口蹄疫病毒(FMDV)感染BHK-21细胞后蛋白质组的变化及差异,将FMDV接种于培养的单层BHK-21细胞,同时设未接毒的BHK-21细胞作对照组.待细胞病变后分别提取2组细胞总蛋白借助2-DE技术及PDQuest8.0软件进行细胞蛋白质组二维电泳图谱差异性分析.结果显示感染组有1 457个可见蛋白质点,而对照组可见的蛋白质点为1 427个.感染组蛋白点的表达量与对照组相比,二者具有统计学差异(P<0.05)的蛋白质点472个,其中表达上调251个点,表达下调221个点,新合成蛋白点30个.结果表明FMDV感染BHK-21细胞后弓l起了细胞蛋白质组表达模式的改变,这种变化是病毒与细胞相互作用的结果.本研究首次利用蛋白质组学技术研究Asia 1型FMDV感染BHK-21细胞后蛋白质组学差异,有助于深入研究Asia 1型FMDV和BHK-21细胞相互作用的分子机制.     

表达O型口蹄疫病毒VP1蛋白的重组塞内卡病毒的构建与鉴定

A型塞内卡病毒(SVA)是近年来新流行的一种传染性病原，与口蹄疫病毒(FMDV)具有相似的基因组结构，所致临床症状也十分相似。为了研发一种新型的基因工程活载体疫苗，用于预防塞内卡病毒感染和口蹄疫，以SVA全长感染性克隆pSVA-GX01为基础，在SVA 2A与2B基因之间插入O型FMDV的VP1基因，经双酶切及测序鉴定，成功获得了重组质粒pSVA-FMDV-VP1-O。将重组质粒转染BHK-21细胞，拯救获得重组病毒rSVA-FMDV-VP1-O,间接免疫荧光试验鉴定显示，该重组病毒可在细胞中表达O型FMDV的VP1蛋白。对该重组病毒进行体外生长增殖特性以及遗传稳定性分析表明，重组毒株和亲本毒株在BHK-21细胞上具有相似的增殖特性，插入的FMDV VP1基因可在细胞传代过程中稳定存在6代。研究结果为开发以塞内卡病毒为载体构建表达口蹄疫病毒VP1蛋白的重组基因工程活载体疫苗提供了参考。     

金丝桃素体外抗口蹄疫病毒与宿主细胞吸附作用研究

对光活化金丝桃素体外抑制口蹄疫病毒与宿主细胞吸附作用进行实验。体外培养的BHK-21细胞加入金丝桃素,日光灯下光活化1h后感染FMDV。通过细胞病变观察、MTT法、双抗体捕获抗原法、扫描电子显微镜进行抑制FMDV与宿主细胞吸附、融合研究。结果表明金丝桃素有明显抑制细胞病变的作用。双抗体捕获抗原法检测金丝桃素有效抑制FMDV和BHK-21细胞的吸附、融合,抑制率可达59．72％。扫描电镜观察,金丝桃素组与病毒对照组相比,BHK-21细胞FMDV颗粒明显减少。提示金丝桃素在体外有显著抑制口蹄疫病毒与宿主细胞的吸附、融合作用。     

O型口蹄疫病毒单克隆抗体的制备和鉴定

利用O型口蹄疫病毒(FMDV)免疫BALB/c小鼠,取其脾细胞与Sp2/0细胞进行融合,经间接ELISA方法筛选和7次亚克隆后获得2株能稳定分泌单克隆抗体(MeAb)的杂交瘤细胞株.经间接ELISA检测,2株杂交瘤细胞株(3E1、7E6)的腹水效价分别为1:25 600、1:102 400.间接免疫荧光试验和特异性试验表明2株McAb可与不同株的O型FMDV反应,而不与其他血清型的FMDV反应.Western blot和叠加试验表明2株单抗可识别0型FMDV结构蛋白VP1上的同一个抗原表位.此特异性McAb的获得将为O型FMDV疫苗的研制和诊断方法的建立奠定基础.     

ST悬浮细胞培养猪伪狂犬病病毒工艺参数的优化

为优化ST悬浮细胞培养条件及其生产猪伪狂犬病病毒的工艺参数,对影响ST悬浮细胞生长的接种细胞初始密度、培养时间和摇瓶转速等工艺参数进行优化比较,对影响猪伪狂犬病病毒增殖的接种细胞初始密度、感染量和培养时间等条件进行优化。结果显示：接种细胞初始密度1.00×106 cells/mL、摇瓶转速140 r/min、悬浮培养48 h时,细胞数量扩增了4倍且细胞活力高;猪伪狂犬病病毒接种时初始细胞密度2.00×106 cells/mL、感染量MOI=1.0、培养60~72 h,毒价可达109.00 TCID50/mL。结果表明,优化后的培养工艺适用于摇瓶中ST悬浮细胞及猪伪狂犬病病毒的培养。本研究为获得高密度ST悬浮细胞和提高猪伪狂犬病病毒繁殖能力提供了试验依据。     

PK15细胞的无血清全悬浮驯化研究

目前PK15细胞主要用于生产猪圆环病毒2型,传统的培养工艺为滚瓶系统或微载体系统,该两种培养系统都存在各自的劣势。驯化一株全悬浮的PK15细胞可推进工艺的进一步升级,降低成本的同时也简化了培养工艺且更易于产业化。经贴壁降血清培养、低血清悬浮优化传代、无血清悬浮传代培养,对一株贴壁的PK15细胞进行了无血清的全悬浮驯化。传代23次后,该株细胞无血清全悬浮培养初始密度为0. 5×106/m L,在72 h密度可增殖到4. 0×106/m L左右,形态良好,倍增时间稳定,且细胞活率达到95%以上,命名为PK15-S,为大规模培养PK15细胞提供了理论依据。