使用Cytodex 1微载体在Vero细胞上通过旋转瓶培养生产羊痘疫苗病毒Bakırköy株的替代方法

Production of the Bakırköy strain of sheeppox vaccine virus in spinner flasks using an alternative method with Cytodex 1 microcarriers on Vero cells.

作者信息Görkem Çolak, Serdar Uzar, Meral Birbir
PMID41422239
发布时间2025-12
DOI10.1186/s12896-025-01089-8

实验完整度

包含细胞生长比较、病毒感染实验、代谢物监测和病毒滴度测定等多个独立实验层级,并进行了统计分析和组间比较。

主要模型

Vero细胞系(ATCC CCL-81) Cytodex 1微载体旋转瓶培养体系 T-75/T-175静态培养体系

重点核对

细胞系:Vero细胞(ATCC CCL-81) 病毒感染复数(MOI):0.1和1 病毒吸附时间:1小时(37°C) 细胞生长周期:192小时,病毒生产周期:312小时 旋转瓶搅拌速率:30 rpm

摘要

背景:羊痘(SPP)是一种高度传染性的病毒性疾病,在小反刍动物中引起显著的发病率和经济损失。有效的控制依赖于广泛接种疫苗,然而采用单层培养的传统生产方法在可扩展性方面受限,难以满足大规模疫苗需求。本研究旨在确定使用Cytodex 1微载体(MCs)在旋转瓶中用Vero细胞生产羊痘病毒(SPPV)疫苗Bakırköy株的最佳和可扩展条件。方法:Vero细胞在含血清培养基中增殖,在扩增阶段监测细胞生长、活力、葡萄糖利用和代谢物积累。在两种系统中,均以0.1和1的感染复数(MOIs)感染SPPV疫苗Bakırköy株,感染后评估病毒滴度、细胞活力和代谢物水平。结果:旋转瓶培养支持更高的细胞密度,并比T瓶培养更长时间地维持细胞活力。在动态条件下病毒复制更有效,产生更高的峰值滴度和更长的生产期。代谢物(乳酸和氨)积累在达到临界阈值之前不会对病毒产量产生不利影响。结论:这些发现强调了代谢物控制对于优化SPPV疫苗生产的重要性。它们还表明,基于Cytodex 1微载体(MC)的旋转瓶培养是传统方法的稳健且可扩展的替代方案。这种方法可实现延长生产、更高的病毒产量以及大规模疫苗制造的更大潜力。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
确定使用Cytodex 1微载体在旋转瓶中用Vero细胞生产羊痘病毒疫苗Bakırköy株的最佳和可扩展条件,并评估其与传统T-flask培养方法的性能差异。
核心机制
文中未明确说明。
主要证据
通过比较旋转瓶和T-flask培养中的细胞生长、病毒滴度和代谢物积累,发现旋转瓶培养支持更高的细胞密度、更长的细胞活力维持和更高的病毒滴度(达到WOAH推荐的最低滴度4.5 log10 TCID50/mL以上),且代谢物(乳酸和氨)积累在达到临界阈值前不影响病毒产量。
研究意义
研究表明Cytodex 1微载体旋转瓶培养是传统方法的稳健且可扩展的替代方案,可延长生产时间、提高病毒产量,有利于大规模疫苗制造。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

细胞培养与扩增

比较Vero细胞在旋转瓶和T-flask培养中的生长特性,确定最佳扩增条件。

Vero细胞在含10% FBS的高糖DMEM中培养,旋转瓶使用Cytodex 1微载体(3 g/L),在37°C、5% CO2、30 rpm搅拌条件下培养192小时;T-flask静态培养。期间监测细胞活力、葡萄糖、乳酸和氨浓度。

2

病毒感染以生产疫苗病毒

评估不同MOI下旋转瓶和T-flask培养中SPPV疫苗Bakırköy株的生产效率。

在细胞生长192小时后,以MOI 0.1和1感染Vero细胞,吸附1小时,然后维持在高糖DMEM + 2% FBS + 4 mM L-谷氨酰胺中,旋转瓶持续搅拌(30 rpm),T-flask静态,培养至312小时,定期取样监测病毒滴度、细胞活力、葡萄糖、乳酸和氨浓度。

3

病毒滴度测定

定量测定不同培养条件和MOI下的病毒滴度,以评估病毒产量。

使用Vero细胞在96孔板上进行TCID50测定,样品10倍系列稀释(10^-1至10^-6),每稀释度8个孔,重复两次,37°C培养7天,每日观察CPE,使用Spearman-Kärber方法计算TCID50。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜尔贝科改良伊格尔培养基(高糖DMEM)Capricorn Scientific--
胎牛血清Gibco--
L-谷氨酰胺Gibco--
青霉素G----
硫酸链霉素PanReac AppliChem--
Cytodex 1微载体Cytiva--
T-75组织培养瓶Greiner Bio-One--
T-175组织培养瓶Greiner Bio-One--
1升旋转瓶Corning--
台盼蓝Elabscience--
血细胞计数器Heinz Herenz--
生化分析仪BioSystems--
L-乳酸比色测定试剂盒Elabscience--
EnzyChrom氨/铵测定试剂盒BioAssay Systems--
96孔细胞培养板Greiner Bio-One--
流体硫乙醇酸盐培养基----
大豆酪蛋白消化培养基(胰酶大豆肉汤)Oxoid--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养与扩增
细胞系来源、培养基组成、微载体浓度、搅拌速率、培养温度、CO2浓度、培养时间、细胞接种密度、细胞计数方法
阅读提示:Methods: Growth of Vero cells in static flasks and MCs in spinner flasks; Materials and Methods: Materials
病毒感染
MOI值、病毒吸附时间、维持培养基组成、培养温度、CO2浓度、培养时间、搅拌速率(旋转瓶)
阅读提示:Methods: SPPV vaccine production in the conventional T-flask cultures and MC-based spinner flask cultures
病毒滴度测定
滴定用细胞系、每孔细胞数、稀释度、重复数、培养时间、CPE观察频率、计算方法
阅读提示:Methods: Titration test of SPPV vaccine
代谢物分析
样品收集时间点、葡萄糖测定方法、乳酸和氨测定试剂盒品牌及货号
阅读提示:Methods: Analyses of glucose and metabolites (lactate and ammonia) concentrations