无血清培养基的研究进展
植物源无血清培养基的研究进展
科技视界SCIENCE & TECHNOLOGY VISION0 引言与传统的培养基相比，无血清培养基不含动物血清或其他生物提取物，能支持细胞在体外长时间生长和繁殖，是继天然培养基和合成培养基之后的第三类培养基。
目前商业化的无血清细胞培养基有明显的特征区别，通常可分为4种类型：无血清培养基（Serum -free medium ，SFM ）、 无动物源培养基（Animal -component -free medium ，ACFM ）、无蛋白培养基（Protein -free medium ，PFM ）、化学成分限定培养基（Chemically defined medium ，CDM ）。
无血清培养基中没有添加血清，但会添加一些额外的成分来维持细胞的生长，因此，无血清培养基通常是由基础培养基和合适比例的激素、生长因子、贴壁因子和结合蛋白等添加因子组成。
在过去的几十年里，血清已经被各种成分所取代，如重组表皮生长因子（Epidermal growthfactor ，EGF ）、胰岛素、转铁蛋白、皮质醇，最常见的是牛垂体提取物（Bovine pituitary extract ，BPE ）用于培养贴壁角质形成细胞。
在基础培养基中添加血清的主要目的是提供促细胞生长成分，作为营养物质、激素、生长因子以及蛋白酶抑制剂，同时血清能够使细胞贴壁以及平铺在细胞瓶中，提供特殊的保护机制来避免细胞的机械损伤和剪切力，还可以抑制有毒部分对细胞的冲击，提高培养基的缓冲能力[1-3]。
血清中含有可以转运脂类、脂肪酸、激素和微量元素（尤其是铁元素）的白蛋白和转铁蛋白。
但是随着欧洲许多国家爆发疯牛病（Bovine spongiform encephalopathy ，BSE ），血清的应用受到越来越多的质疑。
由于批量使用的动物血清来源于自然生物体（主要是新生牛），它本身携带和采集、加工过程有污染外源微生物和致病因子的可能，因此，使用新生牛血清存在作者简介：张凯茵，南京财经大学本科生，主要研究方向为粮油副产品生物转化技术。
无血清细胞培养基研究报告
无血清细胞培养基研究报告北京大学王磊1.无血清培养基概述无血清培养基(Serum-Free Media)，通常以SFM表示，顾名思义，就是在细胞培养中不需要添加血清，但是在某些应用中可能要添加生长因子或细胞因子。
无血清培养基中添加了血清的主要成分：粘附因子、生长因子、必需的营养物质和激素等，能减少血清带来的不利因素，使细胞培养的条件更稳定。
经历了天然培养基、合成培养基后，无血清培养基和无血清培养成为当今细胞培养领域的一大趋势。
采用无血清培养可简化纯化和鉴定各种细胞产物的程序，避免病毒污染造成的危害。
2.无血清培养基的应用和主流模式目前在大规模动物细胞的培养中已经普遍适用于无血清培养基。
在疫苗生长、单抗和各种生物活性蛋白等生物制品的应用领域中，优化无血清培养基的成分可使不同的细胞在最有利于细胞生长和表达目的产物的环境中维持高密度培养，降低生产成本。
在人类细胞培养中，应用无血清培养基还能有选择性地控制及避免成纤维细胞的过度生长。
在无血清培养条件下，某些细胞的生长量和抗体的产量甚至较有血清时高出数倍。
除生产生物制品外，无血清培养基也被广泛应用于细胞生物学、药理学、肿瘤学领域：(1)研究细胞的分化条件：无血清培养基其组成可以是完全确知的化学物质，因而可根据研究的需要增减具有重要生物活性物质的种类和数量。
这就为研究细胞分化的条件提供了有效的手段。
(2)用于激素、生长因子和药物等与细胞相互作用的研究。
(3)用于从多种细胞混杂的培养中选择目的细胞：通过对无血清培养中的某些成分的取舍，可抑制原代组织培养物中非目的细胞的过度生长，达到选择目的细胞的目的。
(4)肿瘤病理学和病因学的研究：如用于研究致癌因子对细胞的影响，研究肿瘤细胞对可能触发正常细胞终末分化的外周信号的反应能力，或用于研究正常细胞与肿瘤细胞的生长和移行与基底膜信号的关系等。
(5)无血清培养基在生物制品生产中的得到广泛应用，国内外的很多生产单位都在致力于如何将无血清培养基与发酵罐培养技术更好的结合应用。
无血清培养基的研究进展
文 章编 号 ：１ｏｏ４—２３４２（２０１８）０ｌ一０００４—０５ 中图分 类号 ：Ｑ８１３．１ 文献标识码 ：Ａ
·专论与综述 ·
无 血 清 培 荠 基 的 研 夯 进 展
张松 。－一，乔 自林 。王家敏 （１．甘肃省动物细胞工程技 术研究中心，甘肃 兰州 ７３００３０；２．西北民族大学生命科 学与工程学院）
．
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从 牛 胎 儿 中获 得 血 清 引起 了国 际 社 会 对 动 物 福 利 的 关 注 ，如 对 实 验 动 物 造成 伤 害 ，存 在 着 道 德 和 伦 理 上 的 问 题 … １－３ 血 清批 间差 异 问题
季 节 的交 替 、地 域 的跨 越 、动 物 个 体 或 群 体 的 差异 ，这 些不 同均 会造 成血 清 的批 次 间差 异 。另外 ， 血 清 的组 成存 在 可 变性 和 不 一致 性 ．这 也会 导 致 培 养 基对 细胞 具有 不 一致 的促 生长 能 力 。此 外 ，每批 培 养 基 的 质 量会 随着 供 体 奶 牛 的饮 食 和身 体 状 况 的变化 而变化 这种变 化也 会导 致 培养基 的促 生 长 特 性 发生 显 著差 异 ，最 终 导致 细 胞培 养 过程 的生 长 能 力和 速度 的 巨大差 别 。 １．４ 成 分 问题
人 类 历 史 上 第 一 次 培 养 动 物 细 胞 时 所 用 的添 加 物是 动 物血 清 （如新 生牛 血 清 、优级 胎 牛 血清 等 ． 添加 量 ～般 在 ５％～１５％之 间）等 天然 的动 物体 液性 补充 物 。这些 天然 的体 液性 补充 物 可 以在 较长 的～ 段 时 间里维 持细 胞生 长 。它们 主要 是可 以 向培养 细 胞 提供 激 素 、生 长 因子 、贴 壁 因子 、结 合 蛋 白和 其它 营 养 物质 等 。然 而 ，尽 管 血清 对 细胞 具 有 良好 的 生 长促 进 作 用 ，但使 用 血 清作 为 培养 基 的 添加 剂 依然 存 在很 多 问题 。 １，１ 高成本 和 可用性 问题
CHO细胞无血清培养基的研究进展
CHO细胞无血清培养基的研究进展作者：杜秀冬来源：《科技风》2020年第21期摘要：由于血清会增加支原体、病毒和朊病毒污染，使纯化过程复杂化，因此中国仓鼠卵巢（Chinese hamster ovary，CHO）细胞的悬浮培养最好使用无血清培养基（serumfree medium，SFM），但是没有通用的SFM以用于所有细胞系的培养。
因此，需要针对每种单独的细胞系开发特定的SFM。
本文综述了CHO细胞SFM的研究进展。
关键词：CHO细胞;无血清培养基;基因工程蛋白质中国仓鼠卵巢细胞已被最广泛地用于治疗性抗体的商业生产。
随着对治疗性抗体需求的不断增加，CHO细胞的流行性可能会持续存在。
通过动物细胞培养生产基因工程蛋白是获得糖蛋白（例如用于治疗目的的单克隆抗体）的常用方法。
由于其表达量低于原核和酵母表达系统，故提高外源基因在CHO细胞中的表达效率至关重要，这对培养方法提出了更高要求。
临床上使用的生物技术产品应在无血清的培养基中生产，因为动物来源的血清价格昂贵，并且可能含有不合格物质，会损害人体健康。
其次，CHO细胞使用悬浮培养方式，与静态培养方式相比具有更高的剪切力。
因此，为提高CHO细胞生长和外源基因表达量，需要通过大量的知识和合理的技术来设计适用于CHO细胞培养的SFM[1]。
1 CHO细胞表达系统CHO细胞表达系统经过多年的研究和开发，是目前全球研究较多的一种外源基因表达系统，在生物制药领域中应用广泛[2]。
CHO细胞是抗体生产中最常用的宿主细胞系，因为它们能够对治疗用途的mAb进行适当的翻译后修饰。
CHO细胞表达系统原核表达系统优势较大，与其他表达系统相比，优点主要有以下几方面：（1）目的蛋白易于表达，且能被分泌至培养基中;（2）具有准确的转录后修饰功能，表达的外源蛋白与天然产物生物学特性及相关理化性质相同;（3）能在无蛋白、无动物源培养基中进行高密度的悬浮培养，利于工业化生产;（4）分泌自身的内源蛋白较少，利于重组蛋白的分离和纯化[3]。
用于重组蛋白药物生产的CHO细胞无血清培养基的研究进展
中国细胞生物学学报Chinese Journal of Cell Biology 2021，43(4): 905-916DOI: 10.11844/cjcb.2021.04.0025用于重组蛋白药物生产的CHO细胞无血清培养基的研究进展李伟风^樊振林“2张洹瑜U2林艳^王天云G新乡医学院基础医学院生物化学与分子生物学教研室，新乡453003;2河南省重组药物蛋白表达系统国际联合实验室，新乡453000;3新乡医学院护理学院，新乡453003)摘要 哺乳动物表达系统因其具有类似于人源化细胞的翻译后修饰方式，已经成为重组蛋白药物生产的主要表达系统。
中国仓鼠印巢(Chinese hamster ovary,C H O)细胞是生产重组蛋白的理想哺乳动物细胞宿主，目前近70%批准上市的重组蛋白药物是由C H O细胞生产的。
常规细胞培养所用的培养基需要补充血清才能正常生长，但血清存在来源批次不一、下游分离纯化困难、支 原体污染潜在风险等缺点，因此，C H O细胞生产重组蛋白药物要求必须用无血清培养基培养避免以上问题产生。
近年来，围绕无血清培养基进行了大量研究，并取得了显著进展。
该文综述了CHO细 胞的特性、无血清培养基的基础成分及作用，以及一些特殊添加剂的作用等方面的研究进展。
关键词 C H O细胞;无血清培养基;糖蕋化;关键成分Advances of Serum-Free Medium for CHO Cells forthe Production of Recombinant ProteinLI W e i f e n g1’2,F A N Zhenlin1’2,Z H A N G H u a n y u1，2,L I N Y a n1’3,W A N G T i a n y u n1.2* {^Department o f B iochemistry and Molecular Biology, School o f B asic Medicine, Xinxiang Medical University, Xinxiang 453003, China\2H enan International Joint Laboratory o f R ecombinant Therapeutic Protein Expression System, Xinxiang 453000, China\z S chool o f N ursing, Xinxiang Medical University, Xinxiang 453003, China)Abstract M a m m a l i a n expression s y s t e m has b e c o m e the m a i n expression s y s t e m for the production of recombinant protein,d u e to its similarity o f the post-translational modification to the h u m a n cells.C H O(Chinese h a m ster ov a r y)cells are ideal m a m m a l i a n expression hosts for r e c o m b i n a n t protein production.T h e m e d i u m used for routine cell culture requires supplemental s e r u m for n o r m a l g r o w t h.H o w e v e r,d u e to the disadvantages o f s e r u m,s u c h as different sources a n d batches,difficulty in d o w n s t r e a m separation a n d purification,a n d potential risk o f m y c o p l a s m a contamination.Therefore,serum-free culture m e d i u m is required for C H O cells to produce r ecombinant protein drugs to avoid the a b o v e p r o b l e m s.In recent years,a lot o f researches h a v e b e e n per f o r m e d o n serum-free m e d i u m,a n d remarkable progress has b e e n m a d e.In this r eview,the characteristics of C H O cells,the basic c o m p o n e n t s a n d functions o f serum-free m e d i u m,a n d the functions o f s o m e special additives are r e v i e w e d.K e y w o r d s C H O cells;serum-free m e d i u m;glycosylation;k e y c o m p o n e n t收稿H期:202(M O~22 接受日期:2021 -02-04河南省高等学校重点科研项目计划(批准号:20A350007)和河南省高校重点科研项目(批准号:19A350008)资助的课题*通讯作者。
2024年间充质干细胞无血清培养基市场分析现状
2024年间充质干细胞无血清培养基市场分析现状简介间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs）是一类具有自我更新和特殊分化能力的多潜能干细胞。
它们在再生医学、组织工程和临床治疗中扮演着重要的角色。
无血清培养基作为培养MSCs的重要组成部分之一，对于维持MSCs的稳定增殖和未分化状态起着至关重要的作用。
本文将对间充质干细胞无血清培养基市场的现状进行分析。
市场规模间充质干细胞无血清培养基市场在过去几年中呈现了快速增长的趋势。
随着间充质干细胞在再生医学和组织工程领域的广泛应用，无血清培养基的需求也不断增加。
根据市场研究数据，2019年全球间充质干细胞无血清培养基市场规模达到X亿美元。
预计到2025年，市场规模将继续扩大，预计达到X亿美元。
市场驱动因素1.MSCs在再生医学和组织工程中的应用增加：随着对干细胞治疗潜力的深入研究和认识，MSCs的应用范围不断扩大。
MSCs在治疗骨科疾病、心血管疾病和自身免疫性疾病等方面显示出巨大潜力，这进一步推动了无血清培养基市场的增长。
2.无血清培养基的优势：传统的MSCs培养基中常含有胎牛血清等动物源性成分，存在传染动物病毒、批次差异性和免疫原性等问题。
而无血清培养基通过优化配方，能够更好地维持MSCs的未分化状态、增加批次一致性和降低免疫原性，因此受到研究机构和制药公司的青睐。
市场挑战1.市场竞争激烈：无血清培养基市场存在较多的竞争对手，主要包括多家生物技术公司和制药公司。
这些公司致力于研发出更加高效、稳定和低成本的无血清培养基产品，市场竞争激烈使得市场份额分散。
2.法规和伦理要求：在一些地区，MSCs的研究和应用受到法规和伦理要求的限制。
这些限制可能影响到无血清培养基市场的发展，或者使得相关产品的研发和商业化过程更加复杂。
市场趋势1.技术进步和创新：无血清培养基市场受益于科技的迅速发展，新的培养基配方和制备方法不断涌现。
随着对MSCs生物学特性和培养条件的深入研究，更加精确和高效的无血清培养基将会出现，进一步推动市场的发展。
无血清培养基在CHO细胞培养中的应用进展-细胞生物学论文-生物学论文
无血清培养基在CHO细胞培养中的应用进展-细胞生物学论文-生物学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——随着生物技术的飞速发展，单克隆抗体、细胞因子、疫苗和各种生物活性蛋白等生物制品在诊断和治疗中应用日益广泛，其需求量增加，因此，通过体外大规模培养动物细胞生产生物制品技术的研究越来越受到青睐。
CHO 细胞是生产蛋白类生物制品最重要的表达系统，采用无血清培养CHO 细胞相比含血清培养，能避免对实验动物的伤害、潜在的污染源影响、不同批次血清间的生物活性和因子的不一致及价格高等诸多弊端，因而受到生物制药领域的广泛关注。
1 CHO细胞CHO 细胞即中国仓鼠卵巢细胞（Chinese Hamster OvaryCell），是最具代表性的动物细胞表达系统，被广泛应用于生物制药领域。
它建株于1957 年，由美国科罗拉多大学Theodore T. Puck 从一成年雌性中国仓鼠卵巢中分离得到，是一种连续细胞系，能传百代以上，具有永生性。
后来陆续又有很多科学家用药物加压、极端条件筛选和导突变等方法筛选得到了一系列不同表型的CHO 细胞株[1],如DUKX-B11、DG-44 和CHO-K1 等。
CHO 细胞能用于表达各种复杂的重组蛋白。
据统计，70%以上的动物细胞表达药物产品都是以CHO 细胞为表达宿主[2]. 2011 年 6 月批准的27 种单克隆抗体中，其中13 种就是通过CHO 细胞表达的，占了约50%的比例。
CHO 细胞之所以成为最受欢迎的宿主细胞，主要在于其易于培养以及基因操作，而且相比其他表达系统，它还具有许多优点[3-4]:①具有准确的转录后修饰功能，表达的糖基化药物蛋白在分子结构、理化特性和生物学功能方面最接近于天然蛋白分子；②具有产物胞外分泌功能，便于下游产物分离纯化；③具有外源重组基因的高效扩增和表达能力；④既可贴壁生长也可以进行悬浮培养，且有较高的耐受剪切力和渗透压能力，外源蛋白表达水平较高；⑤CHO 细胞属于成纤维细胞，很少分泌自身的内源蛋白，利于外源蛋白的后分离。
Vero细胞无血清培养基研究进展
Ｐｒ ｇｒ ｓ ｎ Ｖ ｅ ｅ ｉ ｒ ｅ ｃｎｅ ｏ ｅ ｓ ｉ ｔ ｒｎａ ｙ Ｍ ｄｉｉ
Ｖｅｏ细 胞 无 血 清 培 养基 研 究 进 展 ｒ
苏晓蕊 ， 岳 华 ， 汤 承
（ 西南 民 族 大 学 生 命 科 学 与 技 术 学 院 ， 物 医学 四 川 省 高 等 学 校 重 点 实 验 室 ， 动 四川 成 都 ６０ ４ ） １ ０ １
无血 清 培养基 由基 础 培养 基 和添 加 因子 两 大部 分组 成 。不 同 的基 础 培 养 基 中 ， 加 因 子 的种 类 和 添 浓 度是不 同的 ， 体试 验过 程 中要根 据需 要优 化 。 具
１ １ 基 础 培 养 基 ．
病毒 和 支原 体 污染 ｌ 。此 外 ， 清 中大 量 成 分 复 杂 ２ ］ 血 的 蛋 白质会 给 疫 苗 、 胞 因 子 和 单 克 隆 抗 体 等 生 物 细
定 性考 虑 ， 统 的培 养 基 还 是 有 一 些 缺 陷 。 由于 血 传 清所 含 的化 学 成分 不 确 定 ， 个 批 次 之 间 也 存 在 着 每
差异， 同时血 清 的价格 昂贵 ， 还容 易 引起 细 菌 、 菌 、 真
１ Ｖｅｏ细 胞 无 血 清 培 养 基 的组 成 ｒ
养 基培 养 Ｖｅｏ细胞 已成 为病毒 疫 苗生产 的 一个 重要 发展 趋 势 。Ｖｅｏ细胞无 血 清培 养基 的组成 包括 基 础培 ｒ ｒ
养 基和 添加 因子 两大部 分 ， 常见 的添 加 因子 有 转铁 蛋 白 、 岛素 、 量 元 素 、 长 因子 和 维 生素 等 。论 文 对 胰 微 生 Ｖｅｏ细胞 无 血 清培 养基 的研 究 进展 做 一 综 述 ， ｒ 以期 为 Ｖｅｏ细 胞 的 无 血 清 培 养 基 研 制 及 疫 苗 的 生产 提 供 ｒ 参考。 关 键词 ： ｒ Ｖｅｏ细胞 ； 无血 清培 养 ； 展 进
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方法 查阅国内外文献资料进行整理和归纳。
结果 无血清培养基克服了完全培养基的种种弊端,且关于无血清培养基的研究取得了诸多进展。
结论 无血清培养基在生产实践中已得到广泛应用,进一步提高其通用性、降低成本、用于大规模生产的方法有待探索。
关键词:无血清培养基;补充因子;研究进展中图分类号:R97 文献标识码:A 文章编号:100422407(2009)0420325203 动物细胞培养技术近年来发展迅速。
传统的含血清培养基中的血清给生产与科研带来多种不利因素。
血清的主要作用在于给细胞提供生长增殖所需的激素、生长因子、转移蛋白和其它营养物质,但其存在多种缺点:具有批间差异、需要大量验证工作、使用不方便、成分不明确、有抑制生长的成分、不利于疫苗和单克隆抗体等目的产品的分离纯化、容易被病毒和支原体感染;血清昂贵,可能发生供应紧张,血清的来源不稳定等问题。
无血清培养基是加入成分明确的血清替代成分,既能满足细胞的培养要求,又能有效避免因使用血清带来的诸多不利因素。
因而无血清培养基得到了越来越普遍的应用,而且无血清培养基技术也迅速发展并取得了许多进展。
1 无血清培养基的发展过程无血清培养基的发展大致经过了三代,第四代培养基的研制开发并投入市场将成为发展趋势[1](见表1)。
表1 无血清培养基的发展过程成分优缺点第1代不含血清,但含有大量的动物或植物蛋白如BSA和动物激素等。
蛋白含量高(低于有血清培养基),不利于目标蛋白的分离纯化,降低回升率,增加成本。
第2代完全不用动物来源蛋白(无动物衍生蛋白)。
降低生产成本,加快报批的速度(目前市面上销售的主要产品)。
第3代完全没有蛋白或含量极低。
化学成分确知,细胞培养与生产容易做到恒定,分离纯化容易,成本低,管理容易。
仅限于应用几株细胞系。
第4代无血清,无蛋白。
适合多种不同细胞生长并可高温消毒。
2 无血清培养基的组成及其主要补充因子无血清培养基一般认为是由两部分组成,即基础培养基和替代血清的补充因子。
2.1 基础培养基 无血清培养基的基础培养基一般为与所需培养细胞相应的合成培养基,是按细胞生长需要由一定比例的氨基酸、维生素、无机盐、葡萄糖等组成的。
在对不同的细胞进行培养时可根据需要对基础培养基和某些组分进行相应的调整。
2.2 补充因子 补充因子是无血清培养基中用于代替血清的各种因子的总称。
这些补充因子可使培养基既能满足动物细胞培养的要求,又能有效避免血清培养基成分不明确、有批间差异、常被病毒和支原体污染、血清来源不稳定、细胞产品不易纯化等问题。
补充因子可分为如下几类[2]。
2.2.1 激素和生长因子 激素可分为多肽类激素和甾体类激素。
多肽类激素有胰岛素、生长因子、胰高血糖素等;甾体类激素有孕酮、氢化可的松、雌二醇等。
多肽类生长因子有表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、神经生长因子等[3]。
在细胞无血清培养中,胰岛素可以促进RNA、蛋白质和脂肪酸的合成,抑制细胞凋亡,是重要的细胞存活因子[3]。
Jan等[4]认为在批式培养中胰岛素迅速耗尽是细胞比生长速率下降的主要原因。
生长因子是维持细胞体外培养生存、增殖和分化所必需的补充因子。
氢化可的松能促进细胞贴壁和细胞分离,在某些情况下会诱导细胞生长和诱导细胞分化[3]。
2.2.2 结合蛋白 无血清培养基中的结合蛋白主要是白蛋白和转铁蛋白。
白蛋白可通过与维生素、脂类、激素、金属离子和生长因子的结合而稳定并调节上述物质在无血清培养基中的活性,此外还有结合毒素和减轻蛋白酶对细胞影响的作用[1,5]。
大多数哺乳动物细胞上存在特定的转铁蛋白受体,受体与转铁蛋白/Fe3+复合物结合是细胞获取必需的微量元素铁的主要来源,此外转铁蛋白还具有生长因子的性质并能与其它微量元素如钒等结合[6]。
2.2.3 贴壁和铺展因子 绝大多数的动物细胞在体外生长时需要固着于适宜生长的基质上,并铺展成一单层,才能开始增殖。
目前在无血清培养中常用的贴壁和铺展因子有纤黏蛋白、胶原、聚赖氨酸、昆布氨酸、血清铺展因子等[1,2]。
2.2.4 微量元素和低相对分子质量营养元素 一些细胞系的无血清培养还需要补充某些低相对分子质量的化学物质,如微量元素、维生素、脂类等。
微量元素能消除过氧化物酶和氧自由基对细胞的损害,维生素参与代谢、抗氧化等[3],维生素B主要以辅酶的形式参与细胞代谢,维生素C和维生素E 具有抗氧化作用。
丁二胺和亚油酸等提供细胞膜合成所需的脂质和细胞生长所需的水溶性脂质[1]。
2.2.5 酶抑制剂 有时将细胞用酶处理后会有一些酶残留,此时若不对残余的酶加以处理可能会对细胞不利,应加入相应的酶抑制剂终止残余酶的作用以达到保护细胞的作用。
3 无血清培养基的研究进展由于近年来动物细胞体外培养技术的迅速发展以及无血清培养基在动物细胞培养中的广泛应用,与无血清培养基相关的研究在近几年来也取得了很大的进展,主要表现在以下方面。
3.1 有关无血清培养基的新方法 在人牙龈上皮细胞培养中,血清成分能使培养的组织块更好的贴壁,因而传统的组织块培养法在培养过程中始终应用有血清的培养基,但血清中高浓度的钙离子会诱导上皮细胞分化,加速角化物的形成,从而降低上皮细胞分裂、增殖和游走的能力[7]。
赵宝红[7]等在培养到一定阶段后,应用无血清的EpiLife角化上皮细胞专用培养基,通过降低培养基中钙离子的浓度,增加表皮生长因子等成分,延缓上皮细胞的分化,抑制成纤维细胞的生长,试图加速上皮细胞的分裂、增殖,提高原代人牙龈上皮细胞培养。
该法培养的成功率高,达到90.6%,前3代细胞具有和原代细胞相似的形态,高效率地为实验研究提供了与原代生物学性状相似的人牙龈上皮细胞。
还有报道用基因工程手段提高哺乳动物对无血清培养基适应性的研究。
无血清培养基所必需的胰岛素和转铁蛋白以动物为来源,并没有消除血清带来的安全隐患,能否利用细胞自身分泌表达以上2种成分并促进自身生长将有效解决上述难题。
利用基因工程表达部分改善其生长的外源因子将有助于哺乳动物细胞适应大规模无血清培养[8]。
3.2 在具体细胞系或细胞株培养方面的新应用 无血清培养基通用性不高,不同类型的细胞株或细胞系都可能需要一些各自特定的无血清培养基添加成分。
因此很多研究都是关于怎样改进无血清培养基的配方或与一些方法相结合以期更好地促进细胞生长增殖或提高目的产物表达的。
黄慧[9]等采用Dispase酶和胰酶联合消化的无血清、无滋养层培养法,在体外成功地对大鼠口腔黏膜角质形成细胞进行了连续培养,证实这种方法比传统角质形成细胞培养法能提高细胞存活率和避免成纤维细胞污染。
刘昕[10]等发现角质形成细胞无血清培养基有助于人外根鞘细胞的生长和传代,是较合适的培养基并且向其中添加0.01～0.05mmol・L-1米诺地尔能够促进外根鞘细胞的增殖,而0.1mmol・L-1以上浓度反而抑制其生长,从而将人外根鞘细胞的无血清培养基加以优化。
田志红[11]等采用含碱性成纤维细胞生长因子和表皮生长因子的无血清培养基对大鼠胚胎大脑组织细胞悬液进行培养,结果显示细胞接种密度以2×(104～105)mL-1生长良好(r=0.95,P<0.05),说明无血清培养基分离培养的胎鼠脑组织神经干细胞具有自我更新和增殖能力,建立了胎鼠神经干细胞体外培养方法。
3.3 无血清培养基中各种补充因子的性质和作用 文献[12]报道,在培养基中添加胰岛素、氢化可的松、亚硒酸钠和转铁蛋白有助于内蒙古白绒山羊初级毛囊的生长和形态的维持。
罗海龙[13]等采用无血清培养基培养新生大鼠海马来源的神经干细胞研究胰岛素样生长因子2Ⅰ与不同浓度的促红细胞生成素对新生大鼠海马来源的神经干细胞向神经元方向分化的影响,发现胰岛素样生长因子2Ⅰ和不同浓度的促红细胞生成素都促进神经干细胞向神经元分化,且在一定浓度范围内胰岛素样生长因子2Ⅰ和促红细胞生成素具有协同效应。
文献[14]报道,分别加入基因重组人苗勒氏管抑制因子及人胰岛素样生长因子2Ⅱ作用于颗粒细胞,发现人苗勒氏管抑制因子和人胰岛素样生长因子2Ⅱ可单独或协同卵泡刺激激素刺激颗粒细胞甾体激素的分泌,对卵泡的生长发育及卵母细胞的分化成熟起着微观调控作用。
3.4 细胞的生长分化条件研究 无血清培养基成分是已知的,可以研究其加入某些成分对细胞生长分化的影响。
有文献[15]报道,向无血清培养基中加入不同浓度的氨使细胞内氨基己糖增加,影响细胞的生长及蛋白的糖基化过程。
氨抑制谷氨酸胺代谢途径,使天冬氨酸和谷氨酸的消耗增加,影响细胞的氨基酸代谢。
同时,氨浓度的提高改变了细胞内局部微环境,影响细胞的正常生理功能。
乳酸对杂交瘤细胞生长代谢的影响表明,当乳酸浓度低于5.3mmol・L-1时,乳酸对细胞生长和代谢无明显影响;在10～25mmol・L-1时,对杂交瘤细胞的生长代谢有弱抑制;高于34mmol・L-1时,对细胞生长代谢有较明显的抑制[16]。
无血清培养中的代谢副产物丙氨酸对杂交瘤细胞生长代谢也有影响,在0～8.9mmol・L-1范围时,丙氨酸对细胞生长影响不大,对单抗的生成没有直接影响,但对细胞代谢有较大的影响。
随着丙氨酸浓度的提高,葡萄糖的消耗和乳酸的生成增加,而丙氨酸和氨的生成减少[17]。
3.5 肿瘤细胞和肿瘤发生机制 周清[18]等探讨采用无血清专用培养基从肺癌患者外周血单核细胞快速培养树突状细胞的方法发现,树突状细胞培养基培养的树突状细胞得率和纯度、共刺激分子表达水平、刺激胸腺依赖淋巴细胞增殖能力均优于含血清培养基,证明无血清树突状细胞专用培养基可以在体外快速培养临床级树突状细胞,为肿瘤免疫治疗奠定基础。