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猪圆环病毒Ⅱ型(PCV2)给全球的养猪业造成了巨大的损失。目前对PCV2引起的疾病没有很好的治疗方法，还是以预防为主。在工业生产中，PCV2的产量有待提高，传统提高病毒产量的手段主要集中在对生产工艺的优化和控制上。Aralar1蛋白是苹果酸-天冬氨酸NADH穿梭途径中一种重要的转运载体，过表达Aralar1蛋白能够提高线粒体中NADH水平，从而增强了细胞能量代谢。基于病毒在宿主细胞中的复制依赖宿主细胞的能量这一原理，本文利用代谢工程手段从能量代谢的角度对细胞进行改造，通过改善细胞的能量代谢，提高PK15细胞PCV2繁殖能力。 本课题首先在PK15细胞中成功过表达了苹果酸-天冬氨酸NADH穿梭途径关键蛋白Aralar1（人源）。通过RNA逆转录、western blot分析对筛选出来的重组单克隆株进行了蛋白表达验证。在对比了重组细胞与原始PK15细胞在葡萄糖消耗、乳酸生成、耗氧速率等代谢参数的差异后发现，PK15细胞过表达Aralar1蛋白后，乳酸比生成降低了35.5％，在大幅降低乳酸生成（或增强乳酸消耗）的同时，PK15细胞对葡萄糖的消耗速率略有降低，细胞的葡萄糖利用率明显提高。Aralar1蛋白的过表达使PK15细胞线粒体中NADH浓度提高了42.8％，并且使PK15细胞的耗氧速率增强了40％，明显提高了细胞的能量代谢效率，证实人Aralar1蛋白能够在PK15细胞中发挥功能。 通过研究Aralar1蛋白过表达对细胞生长过程中各重要物质代谢的影响发现，PK15细胞过表达Aralar1蛋白后，在细胞生长过程中乳酸的积累明显降低，在细胞生长48 h左右乳酸积累量降低了35.5％，葡萄糖利用率明显提高。在线粒体中NADH浓度增加的同时，线粒体中的丙酮酸浓度、ATP/ADP比例、细胞耗氧速率均出现明显增加，在细胞生长48h左右线粒体中丙酮酸浓度、ATP/ADP比例、细胞耗氧速率分别增加了35.4％、37.8％和38.9％。此外，在谷氨酰胺消耗量增加的同时丙氨酸的释放也增强。重组A21细胞相比于原始PK15细胞具有更高效的能量代谢。 通过研究Aralar1蛋白过表达对PCV2繁殖过程中各重要物质代谢的影响以及Aralar1蛋白过表达对PK15细胞产毒能力的影响发现，Aralar1蛋白过表达能够增强细胞能量的合成，最终提高了细胞对病毒的繁殖能力。接种PCV2病毒96h左右，两株细胞PCV2病毒滴度均达到最大，重组A21细胞中PCV2病毒滴度TCID50为10-4.84，原始PK15细胞中PCV2病毒滴度TCID50为10-4.6。与原始PK15细胞相比，重组A21细胞PCV2病毒滴度TCID50提高了约58％。 病毒在细胞内的大量复制会额外的消耗细胞物质和能量，使细胞内表观NADH、 ATP/ADP等代谢物质数值降低。这些物质表观的降低不是由于细胞的合成速率在减少，而是病毒的繁殖导致了这些物质的消耗在增加。 本文从能量的角度改造细胞，使细胞对病毒的繁殖能力增强。为提高体外培养的细胞生产病毒的能力提供了一种新思路。