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永生化肠平滑肌细胞-SV40+hTERT 工作原理拆解

2025-08-26

SV40 大 T 抗原与 hTERT 双元件协同,把原代肠平滑肌的复制寿命从 10 代推到 50 代以上,同时保留了收缩和信号响应。下文按时间轴梳理从基因递送、端粒延伸、细胞周期劫持到表型锁定的全过程,每个环节都给出可验证的分子事件和实验读数。


基因递送:慢病毒双顺反子架构

载体骨架 pLVX-EF1α-SV40T2A-hTERT-Puro 把两段永生化元件放在同一开放读码框,中间插 2A 自剪切肽,保证 1:1 化学计量。

  • 滴度 1 × 10^8 TU/mL,MOI 3 时感染效率 94 %。
  • 嘌呤霉素筛选 48 h 可见 100 % 细胞存活,未整合细胞 72 h 内全部凋亡。

qPCR 测整合拷贝数,数字 PCR 给出 1.8 ± 0.2 copies/diploid genome,整合位点 LAM-PCR 捕获后定位 chr7 与 chr16,断点序列已上传 CNGBdb CNP0005123,供溯源核查。


端粒延伸:hTERT 持续催化

端粒长度检测采用 monochrome multiplex qPCR,ΔCt(telomere/single copy gene)值从原代 4.2 降至 2.1,相当于延长了 2.1 kb。连续培养 30 代后 ΔCt 仍维持 2.0–2.2,未见缩短。

端粒酶活性 TRAP 实验显示,细胞裂解液在 12 % PAGE 上呈现 6 bp 梯带,强度与 293T 阳性对照持平,证实 hTERT 持续高表达。


细胞周期劫持:p53/Rb 双通路失活

SV40 大 T 抗原同时结合 p53 和 Rb,流式细胞术检测显示 G1/S 关卡消失。EdU 掺入实验 6 h 阳性率 48 %,原代细胞仅 12 %。

Western blot 条带:p53 蛋白水平下降 90 %,磷酸化 Rb (Ser807/811) 信号消失,Cyclin A 表达上升 4.5 倍。细胞在软琼脂中形成克隆,提示锚定非依赖生长已被解锁。


表型锁定:收缩与信号通路保留

永生化后平滑肌标志物 α-SMA、SM22α、Calponin mRNA 维持在原代 85 % 以上。

功能性验证:

  • 96 孔胶原凝胶收缩实验,Ang II 刺激 15 min,面积收缩率 34 ± 3 %。
  • Ca2? 成像 Fluo-4 AM 负载,KCl 60 mM 刺激 ΔF/F? 峰值 3.8,与原代无统计学差异。

RNA-seq 差异基因分析显示,收缩相关基因 ACTA2、MYH11、CNN1 表达变化 < 1.2 倍,炎症通路 IL-6/JAK/STAT 未被异常激活。


安全性:基因组稳定性与致瘤性

连续培养 40 代核型分析 20 个中期相,未见非整倍体或断裂。小鼠皮下接种 5 × 10^6 细胞,8 周未成瘤,提示 SV40+hTERT 组合仅延长寿命,未赋予恶性表型。


实验提示:功能验证窗口

第 5–25 代为黄金窗口,端粒长度、收缩功能、标志物表达均处于平台期。超过 30 代建议重新鉴定端粒长度和核型,避免表型漂移影响数据可信度。