生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室必知：胎牛血清品質(zhì)如何決定細(xì)胞培養(yǎng)成敗

在生物醫(yī)學(xué)研究中，原代細(xì)胞培養(yǎng)是一種極-具價(jià)值的實(shí)驗(yàn)手段，尤其在組織工程、藥物篩選、疾病模型構(gòu)建等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。然而，原代細(xì)胞的培養(yǎng)難度遠(yuǎn)高于常規(guī)細(xì)胞系。為什么原代細(xì)胞對(duì)培養(yǎng)環(huán)境如此“挑剔"？又為什么必須強(qiáng)調(diào)使用“高品質(zhì)胎牛血清"？本期細(xì)胞學(xué)堂為你揭秘其中真相。

01#  原代細(xì)胞培養(yǎng)特點(diǎn)

原代細(xì)胞是指直接從組織中分離得到的細(xì)胞，它們通常具有一定的分化狀態(tài)，分裂能力有限或已停止，難以進(jìn)行長(zhǎng)期傳代培養(yǎng)。原代細(xì)胞保留了體內(nèi)細(xì)胞的代謝特征，生物學(xué)特性更貼近真實(shí)生理狀態(tài)。相比常規(guī)細(xì)胞系，原代細(xì)胞培養(yǎng)面臨多重挑戰(zhàn)：

分裂能力有限：很多原代細(xì)胞在體外增殖速度慢，傳代次數(shù)有限。

對(duì)環(huán)境高度敏感：剛脫離體內(nèi)環(huán)境，尚未適應(yīng)體外培養(yǎng)條件。

對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求高：對(duì)培養(yǎng)基、血清及添加物成分依賴性強(qiáng)。

純度控制困難：往往混有不同類型細(xì)胞，純化難度大。

因此，要想獲得理想的原代細(xì)胞狀態(tài)，必須從培養(yǎng)體系的每一個(gè)環(huán)節(jié)精細(xì)設(shè)計(jì)。而胎牛血清（Fetal Bovine Serum, FBS），就是這其中的關(guān)鍵一環(huán)。

02#  胎牛血清：原代細(xì)胞培養(yǎng)的 “生命線"

胎牛血清（FBS）富含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、生長(zhǎng)因子、激素以及復(fù)雜未明確定義的生物活性成分，這些成分能夠?yàn)榧?xì)胞的增殖、分化和代謝活動(dòng)提供有力的支持。在原代細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，F(xiàn)BS發(fā)揮著重要作用。例如，它可以促進(jìn)細(xì)胞粘附、維持細(xì)胞表型特征和代謝功能，并在某些情況下提高細(xì)胞的生長(zhǎng)效率。對(duì)于剛從體內(nèi)分離出來(lái)、狀態(tài)較為脆弱的初代原代細(xì)胞而言，血清的品質(zhì)直接影響細(xì)胞的狀態(tài)，關(guān)系到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性。

然而，并非所有FBS使用效果都相同。不同品質(zhì)的FBS在細(xì)胞貼壁效率、生長(zhǎng)速度、毒性反應(yīng)以及代謝活性等方面差異明顯。

03# 不同品質(zhì)胎牛血清區(qū)別

不同品質(zhì)的胎牛血清（FBS）對(duì)細(xì)胞狀態(tài)產(chǎn)生的影響可能大相徑庭，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

細(xì)胞增殖和分化能力：FBS成分決定細(xì)胞增殖和分化潛力。低品質(zhì)血清可能因關(guān)鍵因子缺失，導(dǎo)致原代細(xì)胞或干細(xì)胞的貼壁效率、增殖速率顯著下降。 

細(xì)胞毒性反應(yīng)和轉(zhuǎn)化敏感性：低品質(zhì)血清中內(nèi)毒素、血紅蛋白等有害物質(zhì)含量較高，可能誘發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，影響實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)波動(dòng)，甚至導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

細(xì)胞因子濃度波動(dòng)：不同品質(zhì)FBS在細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子的濃度上也存在差異，其濃度的波動(dòng)會(huì)引入額外的實(shí)驗(yàn)變量。

ATP濃度差異：FBS中ATP含量在300-1,300 pmol/L之間波動(dòng)。ATP作為細(xì)胞外信號(hào)分子，通過(guò)激活嘌呤受體（如P2X7）影響細(xì)胞代謝、增殖和炎癥反應(yīng)。

外泌體/微粒體含量不穩(wěn)定：高品質(zhì)FBS攜帶miRNA、生長(zhǎng)因子的細(xì)胞外囊泡（EVs）含量更加穩(wěn)定，而低品質(zhì)血清中 EVs 含量波動(dòng)大，可能導(dǎo)致細(xì)胞間通訊信號(hào)不一致，影響細(xì)胞功能。

代謝活性和小分子成分差異：不同品質(zhì)級(jí)FBS在代謝活性和小分子成分方面也存在差異。

理化性質(zhì)不一致：不同品質(zhì)的FBS在總蛋白濃度、DNA殘留量、滲透壓及pH值等理化性質(zhì)上存在顯著差異。

不同品質(zhì)FBS差異主要體現(xiàn)在細(xì)胞增殖、分化、細(xì)胞遷移、細(xì)胞毒性反應(yīng)等方面，直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性。因此，選擇 FBS 時(shí)需綜合考量成分穩(wěn)定性、安全性及實(shí)驗(yàn)需求，避免因血清品質(zhì)導(dǎo)致研究誤差。

04#  高品質(zhì)胎牛血清優(yōu)勢(shì)

尤其在原代細(xì)胞培養(yǎng)中，推薦使用高品質(zhì)胎牛血清，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

生產(chǎn)工藝嚴(yán)謹(jǐn)：保障安全與穩(wěn)定

從源頭嚴(yán)格把控，采血牛群經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢疫和溯源管理。

生產(chǎn)過(guò)程采用三級(jí)過(guò)濾除菌，保障高純凈度和批次間一致性。

嚴(yán)控病原體風(fēng)險(xiǎn)及內(nèi)毒素含量，最大-程度保障血清安全性與穩(wěn)定性。

每批次生產(chǎn)條件均嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)際胎牛血清生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，確保產(chǎn)品質(zhì)量始終如一。

全程-20℃冷鏈與干冰運(yùn)輸，最大限度維持活性成分穩(wěn)定。

這些嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳a(chǎn)工藝措施顯著降低了血清中細(xì)菌、真菌、支原體、內(nèi)毒素等污染風(fēng)險(xiǎn)，有效保護(hù)原代細(xì)胞免受不良影響。

營(yíng)養(yǎng)豐富：真正“補(bǔ)得上"

相比普通血清，高品質(zhì)FBS在活性成分含量和均一性方面表現(xiàn)更優(yōu)：

營(yíng)養(yǎng)成分配比更穩(wěn)定，支持細(xì)胞高效貼壁與增殖。

內(nèi)毒素、血紅蛋白含量極低，降低細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)與毒性風(fēng)險(xiǎn)。

富含促進(jìn)細(xì)胞貼壁和增殖的生長(zhǎng)因子、激素與蛋白質(zhì)，尤其適用于原代細(xì)胞和干細(xì)胞等高需求細(xì)胞培養(yǎng)。

 05# 不同品質(zhì)胎牛血清培養(yǎng)原代細(xì)胞效果對(duì)比

與其他品牌的普通胎牛血清相比，普諾賽特級(jí)胎牛血清（澳洲）（貨號(hào)：164250）在原代細(xì)胞培養(yǎng)中表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，顯著提升了原代組織塊爬出率、細(xì)胞貼壁率、細(xì)胞成熟分化狀態(tài)典型形態(tài)維持，增殖速度/增殖代次，保持細(xì)胞/干細(xì)胞表面抗原穩(wěn)定表達(dá)，原代細(xì)胞純度以及干細(xì)胞分化能力。

以上是關(guān)于高品質(zhì)胎牛血清在原代細(xì)胞培養(yǎng)中的重要性的詳解。更多細(xì)胞培養(yǎng)干貨，請(qǐng)持續(xù)關(guān)注細(xì)胞學(xué)堂專欄~

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