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原标题:而血清只是研究人员在研究细胞时需要考虑的诸

浏览次数:57 时间:2020-04-20

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当Alastair Khodabukus试着在美国加州大学戴维斯分校新实验室制作肌肉纤维时,他发现一些奇怪的事情:这些组织在痉挛。数年来,他一直在用同样的鼠源克隆技术培养纤维,但这些却与众不同。与之前他在英国邓迪的实验室培育出的纤维相比,它们需要更多的葡萄糖,而包含的能促进更快放松及不易疲劳的蛋白质更少。Khodabukus认为,这些不同归因于美国牛的饲养方式不同。

大多数大学实验室采用牛胎儿血清培养细胞。牛的饮食、地理位置、年龄、是否使用激素或抗体,以及牛胎儿孕周等均会产生影响。FBS被作为培养基的补充物,它能影响人造组织的厚度,并能使产物模拟细胞活动,甚至影响表面接受器对给定化合物的响应。

“FBS就像笼罩在头上的乌云,我们不知道它实际是什么或不是什么。”Khodabukus说。

而血清只是研究人员在研究细胞时需要考虑的诸多因素之一。在去年召开的美国国立卫生研究院细胞培养和再生研讨会上,生物制药公司“吉利德科学”的癌症生物学家Richard Neve就担忧,研究人员将变得不堪重负。“很多实验室面临大量问题。”

一般而言,相关研究的最基本步骤是确保细胞的基因一致性。而且,细胞行为也会受到浓度、增殖率、培养基、污染物和培养时间等的影响。而血清是细胞培养基中最常见的补充物,并至少应保持一致。通常,人类血清包含数千不同的蛋白质和小分子。而FBS复杂性相似,且富含支持胎儿快速生长的物质。

致力于研发血清替代物的Essential制药公司的首席科学馆Adam Elhofy表示,在血清中,大部分细胞并不与血液直接接触,而是被液体包裹着。“血清里还富含荷尔蒙、生长因子和其他信号分子。”

走向无血清

为了克服障碍,试剂公司已经开发出无血清培养基。科学家也在追求“生物工艺”的应用,例如,药用蛋白质和疫苗的生产。而那些了解细胞对培养条件微小变化十分敏感的干细胞研究者也对此十分热衷。

出于对一致性的担忧和推动转化医学的愿望,越来越多的研究者开始注意如何对待他们的细胞。MilliporeSigma 公司研究部战略营销主管Ken Yoon表示,这些都在鼓励科学家远离血清。

但无血清培养基并非总是可行的或实际的。“如果我们能不再用FBS,而是有一些更确定的东西,所有人都同意这是件大事。”美国国家综合医学科学研究所Jon Lorsch说,“问题是这有多切合实际?我们不知道答案。”

大部分无血清剂型只针对特定细胞类型或相关细胞系群。例如,供应商为中国仓鼠卵巢细胞提供无血清培养基。但ScienCell实验室研发副总监Jennifer Welser-Alves指出,这些培养基并不适用于所有细胞类型:许多原始细胞被移出后,仍需要血清才能生长。“你能做的增加细胞并保持其增长的所有事情都是必要的。”她说。一些培养基要求增加至少2%的FBS,低剂量的血清有助于减少可变性。

不过,芒特普林森的培养基顾问Paul Price指出,即便具有可行性,很多研究者也不希望花费时间或冒着风险,掐断细胞的血清供应。“自1980年以来,人们一直说血清将成为历史,但到现在它仍然流行。”

另外,Khodabukus提到,骨骼肌纤维尚没有商用培养制剂。他花费两年时间修改了配方,结合了数十种生长因子和其他信号分子。但当纤维的性能随不同血清出现变化时,打乱了他的研究计划。“我计划用今后所有时间研究这一领域,如果能成功,则将能用于全世界每个实验室。”

无法摆脱的血清

加拿大pc28,Khodabukus 前博士后导师、加州大学戴维斯分校的Keith Baar则依靠一种更普通的解决方案:将实验室温度降低以储存血清。当血清快要用尽时,他会订购和检验至少4批货源,观察它们培养的细胞的效能,找出与当前实验最匹配的。

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