无血清培养基四类主要添加因子
无血清培养基主要添加因子又称补充因子,是代替血清的各种因子的总称。多数无血清培养液必须补加3—8种因子,任何单一因子都不能取代血清。已知有100多种此类因子,其中有些是必须补充因子,如胰岛素、亚硒酸钠和转铁蛋白,其他多数为辅助作用的因子。
按其功能不同,我们可将补充因子分为四类:
1.激su和生长因子
很多细胞用无血清培养时需要加入激su,如胰岛素、生长激su、胰高糖素等。几乎所有的细胞系都需要胰岛素,它是一种多肽,能与细胞上的胰岛素受体结合形成复合物,促进RNA、蛋白质和脂肪酸的合成,一致细胞凋亡,是重要的细胞存活因子。细胞无血清培养中,胰岛素的使用浓度为0.1-10μg/ml。Jan等认为在批式培养中胰岛素迅速耗尽是细胞比生长速率下降的主要原因。此外甲状腺素等和甾体类激su中的孕酮、氢化可的松、雌二醇等也是无血清细胞培养是常用的补充因子。不同细胞株对激su的种类和数量要求有所不同。
生长因子是维持细胞体外培养生存、增殖和分化所必需的补充因子。按化学性质可分为多肽类生长因子和甾类生长因子。无血清培养基中添加的生长因子主要是多肽类生长因子,近些年已鉴定的多肽类生长因子已有20-30种,其中半数以上都可以通过基因重组的手段获得相应的重组生长因子。无血清培养基较常见的生长因子有表皮生长因子(EGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)和神经生长因子(NGF)等。生长因子是有效的促有丝分裂原,能缩短细胞群体倍增时间。
2.结合蛋白
结合蛋白有两种,一种是转铁蛋白,另一种是白蛋白。
大多数哺乳动物细胞上存在特定的转铁蛋白受体,受体与转铁蛋白与铁离子的复合物结合是细胞获取必需的微量元素铁的主要来源,此外转铁蛋白还具有生长因子的性质并能与其他微量元素如钒等结合。不同细胞对转铁蛋白的需要量也不同。
白蛋白也是无血清培养基中常用的添加因子。它通过与维生素、脂类、激su、金属离子和生长因子的结合而稳定和调节上述物质在无血清培养基中活性的作用,此外还有结合毒su和减轻蛋白酶对细胞影响的作用。
3.贴壁因子
绝大多数的真核细胞在体外生长时需要固着在适宜的基底上。细胞固着作用是一个复杂的过程,包括贴壁因子吸附于器皿或载体的表面。细胞与贴壁因子的结合等。无血清培养中常用的贴壁因子有细胞间质和血清中的成分,如纤粘连蛋白、胶原、昆布氨酸和多聚赖氨酸等。
4.其他添加因子
一些细胞系的无血清培养还需要补充某些低分子量的化学物质,如微量元素、维生素、脂类等,维生素B主要以辅酶的形式参与细胞代谢,维生素C和维生素E具有抗氧化作用。丁二胺和亚油酸等提供细胞膜合成所需的脂质和细胞生长所需的水溶性脂质。