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Vero细胞无血清培养基的开发
点击次数:338 发布时间:2018-12-26

大规模动物细胞培养已被广泛用于生物制品的加工和生产。同时,无血清和无动物源成分的培养基也成为生物制品发展的必然方向。其工艺的研发和优化成为工业生产成功的关键。它应有利于细胞生长,并有利于其收获病毒或表达目的产物。

 

Vero细胞是常用的疫苗生产细胞之一。它的无血清培养基主要由基础培养基和添加因子两大部分组成1。在基础培养基中,重要的营养成分是葡萄糖和谷氨酰胺。葡萄糖是细胞生长增殖以及产物表达过程中重要的能量来源。谷氨酰胺是氮源、碳源和能量来源,它还为细胞提供蛋白质和氨基酸的前体物质。据估计,细胞所需能量的30%~65%都来自于谷氨酰胺的代谢。但是过高浓度的葡萄糖和谷氨酰胺会引起培养基中乳酸及氨等代谢产物的堆积而损害细胞。Vero 细胞常用的基础培养基有M199、DMEM和F12。但这里推荐一款改良型的M199培养基——SFRE 199。它的历史也不短,早在几十年前即用于狒狒肾原代细胞的培养。和M199相比,SFRE 199升高了葡萄糖的浓度以及8种氨基酸的浓度(精氨酸-盐酸、半胱氨酸、胱氨酸、L -谷氨酰胺、L -谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、酪氨酸),并加入硫酸锌、丙酮酸钠和鱼精蛋白锌胰岛素,但硝酸铁、黄嘌呤和碳酸氢钠的浓度降低。它还添加了半乳糖,以避免乳酸过度积累。研究表明,SFRE 199可减少小牛血清的用量或根本不用添加牛血清,而并不降低细胞的生长速率。后来发现,欧美将之用于Vero细胞的贴壁培养,效果很好,病毒增殖速度也较高2。但需注意,SFRE 199培养基(HiMedia公司生产)不含胰岛素和碳酸氢钠,需在使用前单独添加。

 

Vero细胞的无血清培养基还需要有一些添加因子。曾有机构通过试验设计方法优化Vero细胞无血清培养基,结果发现胰岛素,人转铁蛋白和牛血清白蛋白对Vero细胞生长的影响较大3。因此,上述三种成分必不可少。

 

此外,Vero细胞的生长还需要一定量的其他激素,如多肽类激素中的生长素、胰高血糖素、甲状腺素等以及甾类激素中的孕酮、和雌二醇等。在Vero细胞的无血清培养过程中,研究者常常加入皮质醇等激素来优化培养基成分。

 

在Vero细胞的无血清培养中,常用的细胞生长因子是EGF和FGF。有人在研究微载体无血清动物细胞培养时认为EGF更能够促进Vero细胞的生长。

 

培养基中还需要含有促贴壁因子,如纤连蛋白、胶原蛋白和多聚赖氨酸等成分,这些因子除具有促进细胞贴壁延伸的作用外,还能促进细胞的分化。

 

培养基中需要添加的微量元素则有钠和锌。维生素则需含有维生素C、维生素E和生物素。维生素C和维生素E具有抗氧化作用。生物素是一些特异羧化酶的组成部分,参与糖代谢和脂肪酸的合成过程。另外,关于Vero细胞无血清培养基的报道中,几乎都添加了乙醇胺,它作为一种还原剂,可以稳定细胞膜。也有的在培养基中添加丙酮酸钠和β-巯基乙醇。丙酮酸钠是碳水化合物代谢的中间产物,可以为细胞增加营养物质。β-巯基乙醇可以改善细胞的存活率。

 

国家食药监局曾宣布Vero细胞培养基不作为医疗器械管理的产品,因此给了每个机构足够的开发空间。

 

缔一生物作为HiMedia公司在中国的代理商,提供HiMedia生产的SFRE 199培养基(干粉型)——一款M199培养基的改良型。它作为Vero细胞培养液的基础成分具有独特的优势。

 

参考文献

 

1. 苏晓蕊、岳华、汤承. Vero细胞无血清培养基研究进展. 动物医学进展. 2012, 33(2):87-90

 

2. Jack Litwin. The growth of Vero cells as suspended aggregates in serum-free medium.Animal Cell Technology, 1992: 414-417

 

3. 段盼盼, 等. Vero细胞无血清培养基的优化. 中国生物制品学杂志. 2015, 28(5):518-522

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