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BY-1468 MDCK-XF03犬肾细胞系

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犬肾细胞MDCK-XF03

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MDCK-XF03犬肾细胞系
MDCK-XF03犬肾细胞系是在 MDCK (NBL-2) 野生型细胞基础上,通过基因工程技术稳定表达干扰素调节因子 3(IRF3)的工程化上皮细胞系。与 MDCK-XF02 的 IRF7 调控功能不同,其核心优势在于强化 I 型干扰素通路的早期激活环节,可精准模拟病毒感染初期的天然免疫应答,成为研究 IRF3 介导的抗病毒机制、病毒早期逃逸策略及上游免疫调节剂筛选的特色模型。该细胞系的 IRF3 表达量是野生型 MDCK 的 5.1 倍,与 MDCK-XF02 形成 “早期激活 - 后期放大” 的干扰素通路研究互补体系,在病毒与宿主天然免疫互作的时序机制研究中具有du特jia值。
一、细胞起源与生物学特性
  1. 来源与工程化特征

MDCK-XF03 细胞系源自 2022 年研究者通过 CRISPR-Cas9 技术将犬 IRF3 基因定点整合至 MDCK (NBL-2) 野生型细胞的基因组安全区,经 Puromycin 筛选获得的稳定表达株(“XF03” 代表第 3 代干扰素通路改造克?。8孟赴狄?IRF3 表达稳定性达 97% 以上,2024 年被纳入国际细胞库,解决了野生型 MDCK 细胞 IRF3 激活滞后、难以捕捉抗病毒免疫早期事件的问题,成为能特异性解析天然免疫启动机制的细胞模型。
  1. 形态与生长特征

细胞呈上皮样形态,贴壁生长时呈多边形 “铺路石” 状排列(与 MDCK-XF02 形态相似,但胞核周围的 IRF3 聚集颗粒更明显),细胞核呈椭圆形(核质比约 1:4.5,略高于 MDCK-XF02)。在 37℃、5% CO?条件下,使用含 10% 胎牛血清的 MEM 培养基(添加 2μg/mL Puromycin 维持筛选),倍增时间约 28-32 小时(与 MDCK-XF02 接近),接种密度 1×10?个 /mL 时,72 小时融合度达 80%(增殖能力略强于 MDCK-XF02)。连续传代 150 次后仍稳定表达 IRF3(活性保留率>93%),核型保持 78 条染色体,早期免疫激活功能无显著漂移,适合时序性免疫机制研究。
  1. 功能特性

  • 早期干扰素通路激活:IRF3 在病毒感染后 1 小时即发生磷酸化(MDCK-XF02 的 IRF7 激活始于 3 小时),核转移效率达 60%(野生型为 20%,MDCK-XF02 为 15%),可快速启动 IFN-β 分泌,感染后 6 小时 IFN-β 含量达 420pg/10?细胞(是野生型的 4 倍,MDCK-XF02 同期为 280pg);下游抗病毒基因(如 PKR、ISG15)的表达峰值比 MDCK-XF02 提前 4 小时,体现 “早期预警” 功能,与 IRF7 的后期放大作用形成时序互补。

  • 病毒早期复制抑制:对犬流感病毒的吸附后抑制率达 70%(MDCK-XF02 为 30%),可阻断病毒脱壳过程(抑制率 65%),使病毒复制的 “eclipse 期” 延长至 8 小时(野生型为 4 小时,MDCK-XF02 为 6 小时);培养上清中病毒滴度在感染后 12 小时仅为 10?.? TCID??/mL(是 MDCK-XF02 同期的 1/5),但后期抑制效果弱于 MDCK-XF02(24 小时后抑制率降至 50%),体现 IRF3 的早期防控特征。

  • 模式识别受体协同:与 MDCK-XF02 的 IRF7 不同,其 IRF3 可与 RLR 家族(RIG-I、MDA5)直接相互作用(结合常数 2.8×10??M),病毒 RNA 识别效率提升 3 倍,在 TLR 通路被抑制时仍能维持 60% 的干扰素应答(MDCK-XF02 在此条件下应答下降 80%),显示其在 RNA 病毒识别中的核心作用。

二、核心应用领域
  1. IRF3 介导的早期免疫机制研究

  • 病毒识别 - 信号传递轴解析:利用 MDCK-XF03 的早期激活特性,发现 MDA5 识别冠状病毒 RNA 后,通过 MAVS 适配器与 IRF3 形成复合物(半衰期 15 分钟),该复合物在感染后 30 分钟即可结合 IFN-β 启动子(MDCK-XF02 因 IRF7 激活滞后无法捕捉);敲除 IRF3 后,早期干扰素应答下降 90%,证实其在免疫启动中的不可替代性。

  • IRF3 与 IRF7 的功能协作:通过共培养实验发现,IRF3 激活的 IFN-β 可诱导 IRF7 表达(两者表达量呈正相关,R2=0.89),而 IRF7 反过来可稳定 IRF3 的磷酸化状态(延长半衰期 2 倍),在 MDCK-XF03 中人为阻断 IRF3 后,MDCK-XF02 的 IRF7 激活效率下降 60%,揭示两者 “先启后放” 的协同关系。

  1. 病毒早期免疫逃逸机制解析

  • 脱壳阶段的拮抗策略:在 MDCK-XF03 中发现,犬冠状病毒 N 蛋白可与 IRF3 的磷酸化位点结合(竞争性抑制),使核转移效率下降 70%(该现象在 MDCK-XF02 中因后期激活不易观察);通过冷冻电镜观察,该相互作用可同时促进病毒核衣壳释放(效率提升 40%),实现 “逃逸免疫” 与 “自身复制” 的双重获益。

  • 时序性逃逸差异:对比研究显示,流感病毒在 MDCK-XF03 中主要通过 NS1 蛋白阻断 IRF3 磷酸化(早期策略),而在 MDCK-XF02 中则通过抑制 IRF7 核定位(后期策略),同一病毒的逃逸机制因宿主免疫激活时序不同而分化,为多阶段抗病du药物设计提供依据。

  1. 早期免疫增强药物筛选

  • IRF3 激活剂的精准筛选:建立基于早期 IFN-β 分泌的高通量模型,某合成肽可促进 IRF3 二聚化(效率提升 2.5 倍),在 MDCK-XF03 中使病毒早期复制抑制率达 85%(MDCK-XF02 中因作用时序不匹配,抑制率仅 40%);动物实验显示该药物可使犬呼吸道病毒载量在感染后 24 小时下降 10?倍,优于 MDCK-XF02 筛选的后期增强剂。

  • 联合用药时序优化:将 MDCK-XF03 筛选的早期激活剂与 MDCK-XF02 筛选的后期增强剂联用,形成 “1 小时 - 6 小时” 的免疫激活窗口,犬流感病毒清除时间缩短至 3 天(单独用药组为 5-6 天),且可减少耐药株产生(突变率下降 70%),体现时序互补的治疗优势。

三、优势与局限性
  • 优势

  1. 早期免疫研究专一性:与 MDCK-XF02 的后期放大功能互补,专注于病毒感染初期的免疫启动机制,可解析 IRF3 te有的早期防控作用,弥补其他细胞系在时序性研究中的空白。

  1. 时序机制解析精准:因激活时间早且信号专一,可区分病毒入侵不同阶段(吸附、脱壳、复制)的免疫应答差异,研究结论的时间分辨率达 1 小时(MDCK-XF02 为 3 小时)。

  1. 药物筛选针对性强:适合开发早期干预药物,与 MDCK-XF02 筛选的后期药物形成 “时序联合” 方案,覆盖病毒感染全程,抗病毒效果提升 3-4 倍。

  • 局限性

  1. 后期抑制能力弱:对已进入复制周期的病毒抑制效果不及 MDCK-XF02,需联合使用才能实现全程防控(单独使用时 24 小时后抑制率下降 50%)。

  1. 病毒类型限制:主要适用于 RNA 病毒研究(依赖 RLR-IRF3 通路),对 DNA 病毒的免疫应答调控作用有限(MDCK-XF02 对此也存在类似局限)。

  1. 培养条件敏感:IRF3 的磷酸化状态易受血清质量影响,需使用低内毒素血清(<0.1EU/mL),培养成本高于 MDCK-XF02。

四、研究意义与展望
MDCK-XF03 细胞系的建立为天然免疫时序机制研究提供了关键工具,其与 MDCK-XF02 形成的 “IRF3-IRF7” 通路研究体系,可完整解析干扰素应答从启动到放大的全过程。未来,通过构建 IRF3/IRF7 双表达细胞系,有望揭示两者的协同调控网络;结合实时成像技术,可直观观察病毒入侵与免疫激活的动态互作。作为早期免疫研究的特色模型,其在病毒早期逃逸机制解析与应急防控药物开发中的应用,将为犬病毒病的 “窗口期” 干预提供新策略。

以上信息仅供参考,详细信息请联系我们。



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