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在细胞培养实验中,胎牛血清(FBS)是最常用的培养基添加剂之一。然而,从屠宰场收集的胎牛血清可能携带一种重要的病原体——牛病毒性腹泻病毒(Bovine Viral Diarrhea Virus, BVDV)。这一污染源长期存在,对细胞生物学研究和生物制药生产构成持续的威胁。
BVDV的污染率不容忽视日本大学兽医流行病学实验室的研究团队对来自新西兰、澳大利亚和多米尼加共和国的2758份胎牛血清进行了系统调查,结果于2015年发表在Journal of Veterinary Medical Science。该研究发现,0.91%的FBS样本中可分离出活BVDV,另有1.60%的样本检出BVDV抗体。
这些数据意味着,每100份市售胎牛血清中,约有1份可能携带活病毒。考虑到商业FBS生产过程中通常将成百上千头胎牛的血清混合在一起,BVDV污染的潜在影响范围远不止1%。
BVDV污染对细胞实验的影响2025年,日本研究团队在Journal of Veterinary Medical Science上发表了一项关于BVDV污染细胞系的研究。该研究明确指出,来源于胎牛血清的BVDV污染是细胞生物学实验中的主要障碍。
BVDV属于泛病毒科瘟病毒属,是一种有包膜的单股正链RNA病毒。它在细胞培养中的污染具有以下特征:
第一,污染具有隐蔽性。与细菌和支原体污染不同,BVDV感染通常不引起明显的细胞病变效应(非细胞致病型BVDV),细胞在显微镜下可能看起来完全正常。研究团队在对BL3.1、EBTr、A26、FLK-BLV和CC81等五种细胞系进行检测时,发现这些细胞系长期存在持续的BVDV感染而未被察觉。
第二,污染后果严重。BVDV感染可抑制宿主细胞的先天免疫应答,干扰干扰素信号通路,从而影响细胞对其它病毒感染的敏感性。这不仅会改变细胞培养实验的结果,还对病毒学研究、疫苗生产和药物筛选等工作的准确性造成干扰。
第三,清除极为困难。该研究尝试用抗病毒化合物DB772处理受污染的细胞系,发现单纯药物处理虽然能暂时降低病毒载量,但连续传代后病毒会反弹并产生耐药突变。最终只有将有限稀释法与药物处理相结合,才在五个细胞系中的四个成功清除了BVDV。
检测是防控的关键鉴于BVDV污染的高隐蔽性和严重后果,对FBS原料和细胞系进行定期检测是唯一的预防策略。
目前BVDV的检测方法有病毒分离培养、抗原ELISA和RT-qPCR等。其中病毒分离培养最为传统,但需要数天至数周,且灵敏度有限。国际兽疫局(WOAH)在其诊断手册中明确指出,RT-qPCR检测具有灵敏度高、检测速度快等显著优势,尤其适用于急性、一过性感染中病毒载量较低的样本检测,是当前BVDV诊断中推荐的首选方法。
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采用实时荧光定量PCR技术,可快速、灵敏地检测牛源样本中的BVDV及其他常见牛源病原体。适用于FBS原料筛查、细胞系日常质控和生物制品安全性检测等多种场景,操作简便,数小时即可获得检测结果。
保障细胞实验数据的可靠性,从源头控制牛源病原体污染开始。
参考文献:1. Nagayama K, Oguma K, Sentsui H. Survey on vertical infection of bovine viral diarrhea virus from fetal bovine sera in the field. J Vet Med Sci. 2015 Nov;77(11):1531-4. doi: 10.1292/jvms.14-0556. Epub 2015 Jun 12. PMID: 26074250; PMCID: PMC4667678.
2. Nishimori A, Iwasaki S, Andoh K, Matsuura Y. Improved method for elimination of bovine viral diarrhea virus from contaminated cell lines using virus inhibitor DB772. J Vet Med Sci. 2025 Oct 1;87(10):1149-1157. doi: 10.1292/jvms.25-0109. Epub 2025 Aug 1. PMID: 40754431; PMCID: PMC12508568.
3. Roth JS, Lee TD, Cheff DM, Gosztyla ML, Asawa RR, Danchik C, Michael S, Simeonov A, Klumpp-Thomas C, Wilson KM, Hall MD. Keeping It Clean: The Cell Culture Quality Control Experience at the National Center for Advancing Translational Sciences. SLAS Discov. 2020 Jun;25(5):491-497. doi: 10.1177/2472555220911451. Epub 2020 Apr 1. PMID: 32233736; PMCID: PMC8506661.
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