科研新突破:环形泰勒虫细胞实现无血清稳定培养,助力牛羊疫苗标准化生产

科研新突破:环形泰勒虫细胞实现无血清稳定培养,助力牛羊疫苗标准化生产

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来源:王维松
2026-06-04 09:38:21
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核心提示:我国科研团队筛选出两款适配本土环形泰勒虫转化细胞的商用无血清培养基,攻克传统胎牛血清培养短板,为泰勒虫病兽用疫苗工业化标准化研发筑牢技术根基。

研究背景

近日,中国农科院兰州兽医研究所科研团队在国际期刊《Acta Parasitologica》刊发研究成果,针对我国新疆、内蒙古两大疫区耐药型环形泰勒虫毒株,系统完成三种无血清培养基培养效果对比试验,成功建立适配本土虫株的无血清体外培养体系,破解长期依赖胎牛血清(FBS)培养带来的疫苗生产不稳定、生物安全隐患突出等行业痛点,为热带泰勒虫病疫苗国产化、规范化生产提供关键技术支撑。

环形泰勒虫危害

热带泰勒虫病由环形泰勒虫(Theileria annulata)通过蜱虫叮咬传播,是全球热带、亚热带牧区高发的重大牛类血液原虫病,在我国主要集中于新疆、内蒙古等北方畜牧主产区。患病肉牛、奶牛会出现高热、淋巴增生、生产性能骤降,重症直接死亡,常年给国内肉牛养殖产业造成巨额经济损失。目前临床上主要依靠布帕伐醌药物防控,但多地陆续出现耐药虫株,疫苗免疫成为疫病防控最稳妥路径。现阶段泰勒虫减毒活疫苗依托裂殖体转化牛源细胞体外扩增制备,传统培养全程添加胎牛血清,成为制约疫苗标准化的关键瓶颈。

传统培养技术的弊端

胎牛血清作为天然动物源原料,成分无法精准界定,不同批次原料营养、生长因子含量差异显著,直接导致细胞增殖稳定性参差不齐,疫苗批间质量难以统一;同时血清存在支原体、病毒、朊病毒隐性污染风险,既干扰实验室试验数据准确性,也大幅抬升疫苗成品质检难度。加之全球胎牛血清货源紧张、采购成本逐年上涨,开发安全可控的无血清培养基是全球泰勒虫疫苗产业的必然发展方向。

无血清培养技术提高环形泰勒虫培养效率

本次研究选取国内两大代表性虫株:新疆耐药分离株 TaXJS、内蒙古分离株 TaNM1,以传统添加 10% 胎牛血清的 RPMI-1640 培养基为对照组,系统测评 AIM-VVP-SFMHL-1 三款商品化无血清培养基。科研人员采用梯度降血清驯化法,每周逐步降低血清占比,从 10%→5%→1% 直至完全无血清环境,完成两株细胞的培养基适应性驯化,借助细胞活计数、流式细胞凋亡检测、靶向 TaSP 基因绝对荧光定量 PCR 三项技术,从细胞增殖活力、凋亡水平、胞内虫体保有量三个维度量化培养基效果。

试验数据显示,未经额外添加的基础 HL-1 无法支撑两株泰勒虫转化细胞持续增殖,补充次黄嘌呤 - 胸腺嘧啶(HT)与 AlbuMax I 添加剂后细胞才可缓慢生长,且细胞倍增时间最长、死细胞占比偏高;AIM-V VP-SFM 无需额外添加辅料即可实现细胞长期稳定传代培养。其中 AIM-V 表现最优,TaNM1 细胞倍增时间 35.45hTaXJS 倍增时间 52.45h,增殖效率与含血清对照组基本持平;VP-SFM 可稳定维系细胞生长,但新疆耐药株 TaXJS 增殖速度略慢于 AIM-V。流式凋亡检测证实,AIM-VVP-SFM 培养环境下细胞凋亡率与传统血清培养无明显差异,细胞活性不受无血清条件负面影响。

研究团队自主搭建靶向泰勒虫表面蛋白 TaSP 基因的绝对 qPCR 检测方法,该方法最低可检出 10 个虫体基因拷贝,且与瑟氏泰勒虫、中华泰勒虫无交叉扩增,特异性、灵敏度优异。借助这套检测手段证实:AIM-V 无血清培养环境中,细胞内环形泰勒虫基因组拷贝数和血清培养水平保持一致,意味着无血清培养不会造成虫体丢失,完全满足疫苗种毒保藏、规模化扩繁需求;而补充添加剂后的 HL-1 培养基胞内虫体载量显著偏低,不适用于疫苗量产。经过 30 天以上连续传代验证,AIM-VVP-SFM 均可长期维持两株本土虫株细胞稳定培养。

该研究明确:环形泰勒虫转化细胞无血清培养具备完全可行性,但培养基选型依赖性极强,不能直接套用通用无血清配方,需要结合虫株来源优化培养基配方。研究成果填补了我国本土耐药泰勒虫无血清培养数据空白,改变以往国内泰勒虫疫苗研发只能依赖胎牛血清的被动局面,为后续国产兽用泰勒虫疫苗标准化、产业化扫清关键技术障碍。

选用优质的疫苗培养基,是制备高品质疫苗的关键。无血清疫苗培养基具有安全性高、批间一致性好、符合监管要求等显著优势,已成为现代兽用疫苗生产的重要发展方向。由广东省环凯微生物联合广东省科学院微生物研究所院士团队共同研发的兽用无血清疫苗培养基,产品性能稳定、品质可靠,系列产品功能覆盖全面,可提供一站式兽用疫苗生产解决方案,广泛适用于各类兽用疫苗的研发与工业化生产。

此次兰州兽医所的科研成果,也为国产无血清兽用培养基产品迭代优化提供真实试验参考,推动无血清培养基在泰勒虫等原虫类兽用疫苗落地规模化应用,助力我国畜牧疫病防控产业链高质量升级。

兽用疫苗培养基高密度×无血清×支持定制!

参考来源:Liu, P., Zhao, S., Yao, J. et al. Optimization of Serum-Free Culture Medium for Theileria annulata-Transformed Cell Lines: A Comparative Analysis. Acta Parasit. 71, 109 (2026). https://doi.org/10.1007/s11686-026-01294-1

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