SV40病毒的T抗原是实现细胞永生化的关键。T抗原能与细胞内的p53和Rb蛋白结合,抑制其活性。p53蛋白被称为“基因组守护者”,负责监控DNA损伤并启动修复机制,阻止受损细胞继续增殖。Rb蛋白则通过抑制E2F转录因子,控制细胞周期进程,使细胞停留在G1期。当T抗原抑制这两种蛋白后,细胞周期调控失效,细胞得以突破正常的增殖极限,进入永生化状态,实现无限分裂。
Cas9蛋白是CRISPR/Cas9基因编辑系统的核心,它能与向导RNA(gRNA)结合,精准定位到基因组中的特定序列。在该细胞系中,Cas9可对小胶质细胞的特定基因进行敲除、敲入或修饰。例如,可敲除与炎症反应相关的基因,研究其在神经炎症疾病中的作用;或敲入报告基因,实时监测细胞的生理活动。这种基因编辑能力,使细胞系成为研究基因功能、疾病机制和药物靶点的有力工具。
小胶质细胞是中枢神经系统中的免疫细胞,负责清除病原体、细胞碎片,维持神经环境的稳态。在神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病中,小胶质细胞的异常激活与疾病进程密切相关。永生化的小胶质细胞系为研究这些疾病提供了稳定、可操作的模型。通过基因编辑,可模拟疾病相关的基因突变,探究其对小胶质细胞功能的影响,以及小胶质细胞与神经元之间的相互作用,为开发治疗策略提供理论依据。
将SV40永生化与Cas9基因编辑技术相结合,赋予了该细胞系独特的优势。一方面,永生化确保了细胞的稳定增殖,为长期实验提供了充足材料;另一方面,基因编辑使细胞系具有高度的可塑性和特异性,可根据研究需求定制不同遗传背景的细胞模型。这种结合方式,不仅提高了研究效率,还拓宽了研究范围,使科学家能够深入探索小胶质细胞在不同生理病理条件下的行为,为神经系统疾病的防治带来新的希望。