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生物工程中的无血清细胞培养

无血清培育基的消失是培育基进展历程上的一个里程碑，其一般是在

合成培育基的基础上，引入成分完全明确的或部分明确的血清替代成

分，使培育基能满意动物细胞培育的要求，又可有效的克服因使用血

清所引发的问题。进入20世纪80年月后，新的无血清培育基不断问

世，人们经过讨论发觉，只要在培育基中增加某些适于细胞生长的成

分，如纤连蛋白（fibronectin）、转铁蛋白（Transferrin,TRF）、胰岛素

（Insulin）和表皮生长因子（epidermalgrowthfactor,EGF）等，不少

细胞即能在无血清供应的状况下生长，尤其是CHO、杂交瘤、骨髓瘤

细胞以及BHK21细胞等。某些细胞在无血清的条件下，其生长和抗

体的产量甚至较有血清培育时高出数倍。

目前，无血清培育基的讨论有两个方向：一是培育基中不含有任

何动物来源的添加组分；二是培育基中不含有不明确的添加组分。依

此可以将当前应用较多的无血清培育基归纳为以下四种：

（1)无血清培育基，为一般意义上无血清培育基，用各类可替代血

清功能的生物材料配制细胞培育基，如牛血清白蛋白(BSA)、转铁蛋

白、胰岛素等生物大分子物质，以及从血清中提取的去除蛋白质的混

合脂类以及水解蛋白等。其特点是培育基中的蛋白含量较高,添加物

质的化学成分不明确，其中含有大量的动物来源蛋白。

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(2)无动物来源培育基，很多商业公司开发的无动物来源培育基是基

于生产重组药物的安全考虑，培育基中的添加组分无动物来源，需要

的蛋白来源于重组蛋白或者蛋白水解物，这些组分可以保障细胞生长

及增殖的需要。

(3)无动物蛋白培育基，培育基完全不用动物来源的蛋白，但仍有部

分添加物是来源于植物蛋白的水解片段或合成多肽片段等其他衍生

物。此类培育基组分相对稳定，但必需添加类固醇激素和脂类前体，

并且对培育的细胞是高度特异性的。

(4)化学组分限定培育基，此类培育基是目前最安全、最为抱负的培

育基，首先可以保证培育基批次间的全都性，其中所添加的少量动物

来源的蛋白水解物、蛋白都是成分明确的组份。其特点是培育基的性

质明确，有利于进行细胞培育的代谢讨论，同时分别纯化也比较便利。

无血清培育基种类：

一、CHO：

CHO细胞是中国仓鼠卵巢细胞(ChineseHamsterOvary，CHO)，1957

年美国科罗拉多高校Dr.TheodoreT.Puck从一成年雌性仓鼠卵巢分别

获得，为上皮贴壁型细胞，是目前生物工程上广泛使用的细胞系。工

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业生产上应用较多的是CHO-K1细胞，为转化细胞系，细胞染色体分

布频率是2n＝22，系亚二倍体细胞。ATCC保存CHO-K1细胞株，编

号为CCL-61，被广泛地用于重组DNA蛋白的表达。由于该细胞存在

遗传缺陷，无脯氨酸合成基因，不能将谷氨酸转变为谷氨酸--半醛，

培育过程中需在培育基中添加L-脯氨酸才能生长。并且由于该细胞已

经霍乱毒素适应，形态学有所转变。最初细胞为贴壁型细胞，经多次

传代筛选后，也可悬浮生长。

目前已有多种外源基因如人组织性纤溶酶原激活剂（tPA）、人促

红细胞生成素（EPO）、乙肝表面抗原（HBsAg）、干扰素（IFN）、干扰

素（IFN）、白细胞介素2（IL2）、凝血因子Ⅷ等在CHO细胞中得到表达。

在美国已注册的大约73种蛋白药物生产中，应用哺乳动物细胞培育

的有35种，CHO细胞培育的就占27种，其中包括10种单克隆抗

体。

二、BHK：

BHK21细胞是幼年叙利亚地鼠肾细胞（BabyHamsterSyrian

Kidney）。1961年3月，I.A.Macpherson和M.G.P.Stoker从一日龄

叙利亚地鼠肾分别建株，经过84天连续培育，获得单细胞克隆细胞，

即clone13或C13。BHK21细胞广泛用于增殖各种病毒，已成为制

备口蹄疫疫苗所需病毒抗原的抱负细胞培育系，应用于口蹄疫疫苗生

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产，之