動物源培養(yǎng)基Yes or Not?

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發(fā)表時間:2022-11-09 17:17

  多數(shù)情況下,動物細(xì)胞的體外培養(yǎng)均依賴動物血清而生長,脫離血清,細(xì)胞將無法生長。目前,使用較多的是各類牛血清,例如:胎牛血清、新生牛血清、小牛血清、成牛血清等,也有一些細(xì)胞培養(yǎng)會用到馬血清

  但也有研究人員認(rèn)為,細(xì)胞培養(yǎng)基中的牛血清,可能存在一定外源異種物質(zhì)污染的風(fēng)險,臨床中使用的生物制品中如果有牛血清的殘留,還有可能會引起過敏等反應(yīng)。

  于是無動物源成分培養(yǎng)基(Serum-Free Media)便應(yīng)運而生。其中添加了血清中所含有的已知成分:粘附因子、生長因子、必需的營養(yǎng)物質(zhì)和激素等,還有一些蛋白來源于重組蛋白或者蛋白水解物。能在一定程度上模擬血清的功能,幫助細(xì)胞生長。但無血清培養(yǎng)基中所能添加的因子有限,不能100%還原血清成分,因此對于細(xì)胞的保護和支持都不如含有血清的培養(yǎng)基。

  那么在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,含動物源成分培養(yǎng)基與無動物源性培養(yǎng)基到底該如何選擇?本期內(nèi)容,就來盤點這二者的優(yōu)缺點,希望對小伙伴們選擇培養(yǎng)基或是血清提供幫助。

  文章篇幅較長,目錄已經(jīng)搭好,供大家預(yù)覽!

  ★ 目錄 ★

  含動物源成分培養(yǎng)基

  無動物源成分培養(yǎng)基

  動物源VS非動物源該如何選擇?

  一、含動物源成分培養(yǎng)基

  1、典型代表:血清

  這里以血清為典型動物源成分為代表。

  血清的本質(zhì)是血液或血漿經(jīng)過凝血處理(血小板激活)后,再經(jīng)過濾等處理所得到的上清液。有學(xué)者認(rèn)為,血清中含有血小板激活后釋放的各種生長因子,因此可以支持多種細(xì)胞生長。

  2、含血清培養(yǎng)基優(yōu)勢

  (1)含動物源成分,如血清,提供基本營養(yǎng)物質(zhì):氨基酸、維生素、無機物、脂類物質(zhì)、核酸衍生物等,是細(xì)胞生長必需的物質(zhì)。

  (2)提供激素和各種生長因子:胰島素、腎上腺皮質(zhì)激素(氫化可的松、地塞米松)、類固醇激素(雌二醇、睪酮、孕酮)等。生長因子如成纖維細(xì)胞生長因子、表皮生長因子、血小板生長因子等。

  (3)提供結(jié)合蛋白:結(jié)合蛋白作用是攜帶重要的低分子量物質(zhì),如白蛋白攜帶維生素、脂肪、以及激素等,轉(zhuǎn)鐵蛋白攜帶鐵。結(jié)合蛋白在細(xì)胞代謝過程中起重要作用。

  (4)提供促接觸和伸展因子使細(xì)胞貼壁免受機械損傷。

  (5)對培養(yǎng)中的細(xì)胞起到某些保護作用:有一些細(xì)胞,如內(nèi)皮細(xì)胞、骨髓樣細(xì)胞可以釋放蛋白酶,血清中含有抗蛋白酶成分,起到中和作用。這種作用是偶然發(fā)現(xiàn)的,現(xiàn)在則有目的的使用血清來終止胰蛋白酶的消化作用。因為胰蛋白酶已經(jīng)被廣泛用于貼壁細(xì)胞的消化傳代。血清蛋白形成了血清的粘度,可以保護細(xì)胞免受機械損傷,特別是在懸浮培養(yǎng)攪拌時,粘度起到重要作用。血清還含有一些微量元素和離子,他們在代謝解毒中起重要作用,如硒等。

  3、含動物源成分培養(yǎng)基不足

  人用或獸用藥物生產(chǎn)過程中,血清中不明成分,作為異源物質(zhì),可能會引起人或動物的免疫/排異反應(yīng)。

  二、無動物源成分培養(yǎng)基

  1、無動物源成分培養(yǎng)基

  基于生產(chǎn)藥物的安全考慮,培養(yǎng)基中的添加組分無動物來源,需要的蛋白來源于重組蛋白或者蛋白水解物,這些組分可以保障細(xì)胞生長及增殖的需要后來又衍生出完全不用動物來源的蛋白(但有來自于植物蛋白的水解片段,或合成多肽片段等其他衍生物等部分添加物)的培養(yǎng)基。

  2、無動物源成分培養(yǎng)基優(yōu)勢

  避免所生產(chǎn)的藥物,因動物源成分而產(chǎn)生的毒性。

  3、無動物源成分培養(yǎng)基不足

  (1)無法為細(xì)胞提供保護作用:細(xì)胞在無血清培養(yǎng)基中易受某些機械因素和化學(xué)因素的影響。

  (2)部分產(chǎn)品成本較高,保存條件要求嚴(yán)格。

  (3)具有高度特異性:一種無血清培養(yǎng)基僅適合某一類細(xì)胞的培養(yǎng)。處于發(fā)育的不同分化階段的細(xì)胞(例如干細(xì)胞與定向前體細(xì)胞相比)需要不同的配方,對生長因子和細(xì)胞因子的選擇尤為重要。

  (4)容錯性較差:而且在去除血清的同時,也去除了一些血清蛋白具有的保護、解毒作用,因此對試劑、水的純度和儀器清潔度的要求更高。

  (5)種類繁多,具有高度特異性:每一種類型的細(xì)胞都需要一種培養(yǎng)基配方。

  (6)細(xì)胞增殖影響:通常在無血清培養(yǎng)基中細(xì)胞生長緩慢,有限細(xì)胞系的傳代次數(shù)也減少。

  動物源VS非動物源

  如何選擇?

  含動物源成分培養(yǎng)與不含動物源成分培養(yǎng)基,各有優(yōu)缺點,如何選擇還是應(yīng)該根據(jù)實驗需求、使用場景來定。

  某些特定的工業(yè)生產(chǎn)會更青睞無血清培養(yǎng)基(工業(yè)生產(chǎn)用的無血清培養(yǎng)基可以大批量生產(chǎn),能將成本壓至更低)。

  而用于大部分科研的培養(yǎng)基,從實驗成本和實驗效果角度出發(fā),絕大部分研究人員還是更偏愛血清培養(yǎng)基。

  兩大類型培養(yǎng)基的優(yōu)缺點已經(jīng)給大家梳理清楚,在選擇培養(yǎng)基的時候更可以做到心中有數(shù)啦!

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