CTGF敲低改善Vero细胞悬浮适应：疫苗生产细胞基质优化新进展

Vero细胞来源于非洲绿猴肾细胞，因对多种病毒敏感、遗传背景相对稳定，长期用于脊髓灰质炎、狂犬病等病毒疫苗生产。随着疫苗产业向规模化、连续化和低血清化方向发展，传统贴壁培养方式在放大生产中逐渐暴露出瓶颈：培养面积受限、操作流程复杂、批间稳定性要求高。相比之下，血清-free悬浮培养更适合生物反应器放大，但Vero细胞天然具有较强贴壁依赖性，在悬浮和营养应激条件下还容易出现过度自噬和适应性下降。

这篇发表于《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》的研究，将问题聚焦到一个关键基因——CTGF，也称结缔组织生长因子。研究人员首先用EBSS营养饥饿处理Vero细胞，建立自噬诱导模型。通过荧光标记LC3、检测LC3-II/I比例、P62变化以及透射电镜观察，研究证实饥饿处理能够明显诱导Vero细胞自噬。随后，研究团队利用转录组测序分析自噬应激后的基因表达变化，发现CTGF在饥饿诱导过程中显著上调，并呈现随时间增加的趋势。

图1 Vero细胞通过EBSS被激活进行自噬

CTGF过去更多被认为与细胞黏附、迁移、组织修复和上皮-间质转化等过程有关。本研究的亮点在于，研究者把它放到Vero细胞悬浮适应这一疫苗生产场景中考察。通过慢病毒shRNA技术，团队构建了稳定的CTGF敲低Vero细胞株，敲低效率超过50%。进一步检测显示，CTGF敲低并没有改变Vero细胞的上皮样特征：细胞仍表达上皮标志物CK-18，而不表达成纤维细胞标志物Vimentin，说明其基本细胞属性未发生明显偏移。

图2 构建CTGF敲低且上皮样特征无变化的Vero细胞

在功能层面，CTGF敲低带来了两个与悬浮培养密切相关的变化。第一，自噬水平下降。与对照细胞相比，敲低细胞中LC3-II/I比例降低，P62积累，溶酶体数量和组织蛋白酶B活性下降，电镜下自噬体和线粒体自噬现象减少。第二，细胞黏附能力减弱。研究者在Ⅰ型胶原、纤连蛋白和层粘连蛋白等细胞外基质上进行黏附实验，发现CTGF敲低后细胞黏附率明显下降，降幅约为50%至60%；F-actin应力纤维也减少，提示细胞骨架和贴壁状态发生改变。

值得注意的是，这种改造并未明显损害细胞增殖。生长曲线和EdU实验显示，CTGF敲低细胞仍保持较正常的增殖能力；在短期悬浮适应过程中，其早期凋亡水平降低，适应周期缩短约24小时，最高细胞密度由对照组约3.5×10⁶ cells/mL提高到约4.5×10⁶ cells/mL。研究还以水疱性口炎病毒作为模型病毒进行验证，结果显示CTGF敲低细胞在感染后48小时的病毒产量明显高于对照，提示这种细胞工程策略可能有助于提升部分病毒扩增效率。

当然，这项研究仍处于细胞株工程和机制探索阶段。CTGF敲低是否能在长期传代中保持稳定，是否适用于狂犬病病毒、脊灰病毒、流感病毒等更多疫苗相关病毒，是否能在大规模生物反应器中维持同样优势，还需要后续验证。对于疫苗产业而言，这项工作的重要意义在于提供了一个明确方向：通过调控细胞自噬、黏附和应激适应能力，有可能突破Vero细胞从贴壁培养向悬浮培养转化的关键障碍。

从科研发现走向生产应用，细胞株改造只是其中一环，稳定的培养基体系和严格的微生物质控同样不可或缺。对于疫苗、菌苗研发及生产质控实验室而言，培养基的配方稳定性、批间一致性和适用场景直接影响工艺验证结果。环凯长期深耕微生物检测与培养基领域，相关产品覆盖疫苗菌苗培养基、药典培养基、干粉培养基及配套质控方案，可为制苗培养、工艺监测和微生物安全控制提供支持。细胞工程带来更高效的生产底盘，规范化培养基与质控体系则帮助这些成果更稳妥地进入实际应用。

参考来源：Peng R, Jia R, Huang R, Li M, Li X, Zhou M, Wang J, Qiao Z and Sun N (2026) CTGF knockdown in Vero cells reduces autophagy and adhesion and promotes short-term suspension adaptation. Front. Bioeng. Biotechnol. 14:1777187. doi: 10.3389/fbioe.2026.1777187.