SFM-290/肿瘤细胞无血清培养基的应用

背景^[1-3]

SFM-290肿瘤细胞无血清培养基是无血清、无动物来源成分的培养基，适用于各种肿瘤细胞系和其他细胞系的体外培养。

无血清培养基和试剂被广泛的应用于培养哺乳动物和无脊椎动物细胞以制备单克隆抗体，病毒抗原和重组蛋白等。大多数的无血清培养基含有向细胞内转运离子的转铁蛋白和调节葡萄糖摄取量的胰岛素，以及一些蛋白质和清蛋白，纤维蛋白，胎球蛋白等，这些蛋白在细胞培养中发挥各种不同的功能，如提供细胞贴壁所需的基质，抗生物反应器剪切力，作为脂质和其他生长分化因子的载体等。

无血清培养基的基本配方:基本成分为基础培养基及添加组分两大部分。用于生物制药和疫苗生产的细胞在体外培养时，多数呈贴壁生长或兼性贴壁生长；而当其在无血清、无蛋白培养基中生长时，由于缺乏血清中的各种粘附贴壁因子如纤粘连蛋白、层粘连蛋白、胶原、玻表粘连蛋白，细胞往往以悬浮形式生长。

血清仍是动物细胞培养中最基本的的添加物，尤其是在原代培养或者细胞生长状况不良时，常常会先使用有血清的培养液进行培养，待细胞生长旺盛以后，再换成无血清培养液。细胞转入无血清培养基培养要有一个适应过程，一般要逐步降低血清浓度，从10%减少到5%，3%，1%，直至无血清培养。

在降低过程中要注意观察细胞形态是否发生变化，是否有部分细胞死亡，存活细胞是否还保持原有的功能和生物学特性等。在实验后这些细胞一般不再继续保留，很少有细胞能够长期培养于无血清培养基而不发生改变的。细胞转入无血清培养之前，要留有种子细胞，种子细胞按常规培养于含血清的培养基中，以保证细胞的特性不发生变化。

应用^[4][5]

用于表达TNFR-Fc的CHO-GS细胞无血清培养基优化及流加工艺设计研究

通过对CHO-GS细胞在商业化的EX-CELLTM302培养基中的氨基酸代谢分析,优化基础无血清培养基(SFM)中的氨基酸浓度,结果如下：Asp,20mg/1;Thr,180mg/l;Ser,25mg/l;Glu,40mg/l;Cys,30mg/l;Val,50mg/l;Met,50mg/l;Ile,50mg/l;Leu,60mg/l;Tyr,40mg/l;Phe,60mg/l;Lys,60mg/l;His,30mg/l;Trp,30mg/l;Pro,70mg/l。

Plackett-Burman筛选主要影响因素。依据Plackett-Burman实验设计,评估乙醇胺,亚硒酸钠,腐胺,氢化可的松,脂类,丙酮酸钠,谷胱甘肽,氯化胆碱,D-泛酸钙,叶酸,烟酰胺,盐酸吡咯醛,核黄素,盐酸硫胺,氯钴胺素和肌醇十七中因子对CHO-GS细胞生长和蛋白表达的影响。

统计分析结果表明腐胺,乙醇胺,脂类,丙酮酸钠,氯化胆碱及泛酸钙对细胞生长有积极作用,同时腐胺(p<0.01)对蛋白表达也有重要的促进作用；而亚硒酸钠,抗坏血酸,谷胱甘肽,核黄素和肌醇对细胞生长有抑制影响。

中心组合试验设计确定重要因子的浓度。通过中心组合实验设计,确定了抗体生产量时脂类、腐胺和柠檬酸铁铵的浓度,分别为：0.5×,1.5mg/l和0.75mM。

总之,通过实验设计获得的CHO-SFM,细胞密度为3.5x106/ml,较基础培养基提高了84%；TNFR-Fc终产量为85.59mg/1,较基础培养基提高了9.3倍。

参考文献

[1]Optimization of chemically defined cell culture media–Replacing fetal bovine serum in mammalian in vitro methods[J].Toxicology in Vitro.2010(4)

[2]Development of a simple and high-yielding fed-batch process for the production of influenza vaccines[J].Jamal Meghrous,Wafaa Mahmoud,Danielle Jacob,Rick Chubet,Manon Cox,Amine A.Kamen.Vaccine.2009(2)

[3]Rapid Screening of Serum-Free Media for the Growth of Adherent Vero Cells by Using a Small-Scale and Non-invasive Tool[J].Emma Petiot,Frantz Fournier,Cécile Gény,HervéPinton,Annie Marc.Applied Biochemistry and Biotechnology.2010(6)

[4]Use of soybean protein hydrolysates for promoting proliferation of human keratinocytes in serum-free medium[J].Yong Kwon Lee,Seung Yeul Kim,Ki Heon Kim,Bok-Hwan Chun,Kweon-Haeng Lee,Duk Jae Oh,Namhyun Chung.Biotechnology Letters.2008(11)

[5]张慧峰.表达TNFR-Fc的CHO-GS细胞无血清培养基优化及流加工艺设计[D].东北农业大学,2012.