動物源培養(yǎng)基Yes or Not？

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。

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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。

（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。

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)。

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。

避免所生產(chǎn)的藥物，因動物源成分而產(chǎn)生的毒性。

（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。

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！