細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)各種添加物的具體作用介紹

細(xì)胞培養(yǎng)的秘密法寶——添加物，通常細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)需要加入血清，以維持細(xì)胞的生長和存活。而除了血清之外，部分細(xì)胞在培養(yǎng)過程中需要添加胰島素和β-巰基乙醇（β-mercaptoethanol ）等成分來維持細(xì)胞狀態(tài)。MCF-7和NIH:OVCAR-3等細(xì)胞需要額外添加胰島素，而Thp-1和MC3T3-E1 subclone 14等細(xì)胞則需要添加β-巰基乙醇，不同細(xì)胞加入量會(huì)有差異，需根據(jù)細(xì)胞類型判斷。

胰島素（Insulin）作用廣泛，包括調(diào)節(jié)脂肪和蛋白質(zhì)的代謝以及促進(jìn)細(xì)胞生長等。胰島素功能的發(fā)揮源于其對(duì)細(xì)胞的作用，進(jìn)而引起組織乃至機(jī)體的整體反應(yīng)。一般可將胰島素在細(xì)胞水平的作用分為三大類：代謝作用、促生長作用、以及代謝和促生長混合作用。胰島素對(duì)細(xì)胞的代謝調(diào)節(jié)作用主要是通過其與細(xì)胞膜上的胰島素受體（Insulin receptor, IR）相互作用而介導(dǎo)，而胰島素對(duì)細(xì)胞的促生長作用則是通過其與細(xì)胞膜上胰島素樣生長因子受體（IGF Receptor, IG）相互作用而介導(dǎo)的。在無血清細(xì)胞培養(yǎng)液中，常添加胰島素來維持細(xì)胞生長，調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)葡萄糖、氨基酸和脂肪酸的攝取、利用和貯存，同時(shí)抑制糖原、蛋白質(zhì)和脂肪的分解。

細(xì)胞生長分裂的過程中會(huì)釋放氧自由基，而氧自由基累積到一定程度會(huì)破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜，從而殺死細(xì)胞。這使得細(xì)胞達(dá)很難達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需的融合度，從而影響實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。β-巰基乙醇（β-mercaptoethanol ）作為一種強(qiáng)還原，中和細(xì)胞培養(yǎng)基中積累的氧自由基從而改善細(xì)胞周圍環(huán)境。β-巰基乙醇在溶液中不穩(wěn)定，因此需要定期添加。遠(yuǎn)慕生物產(chǎn)品β-巰基乙醇用DPBS稀釋，濃度為50mM。例如：Thp-1細(xì)胞β-巰基乙醇終濃度為0.05mM，因此使用時(shí)需根據(jù)細(xì)胞培養(yǎng)要求添加。

丙酮酸鈉（Sodium Pyruvate）是最常見的丙酮酸鹽，是一類內(nèi)源性小分子物質(zhì)，丙酮酸鈉和丙酮酸均是天然存在于人體內(nèi)，并參與全身各組織和器官的代謝。丙酮酸鈉在醫(yī)學(xué)上、診斷試劑以及醫(yī)療器械中被廣泛用作緩沖劑、賦形劑和抗氧化劑。在人體中行動(dòng)中大多數(shù)細(xì)胞只利用葡萄糖作為能量的物質(zhì)就夠了，而在細(xì)胞培養(yǎng)中丙酮酸鈉是必須的物質(zhì)。丙酮酸鈉在培養(yǎng)基中起到替代碳源的作用，參與細(xì)胞營養(yǎng)代謝。Hep G2，Caov-3及 NCI-H1395細(xì)胞培養(yǎng)基中就需要額外添加丙酮酸鈉，以維持細(xì)胞良好的生長狀態(tài)。

L-谷氨酰胺（L-Glutamine）是細(xì)胞生長的必須氨基酸，可作為培養(yǎng)細(xì)胞的能量來源，參與蛋白質(zhì)的合成和核酸代謝。L-谷氨酰胺在溶液中狀態(tài)不穩(wěn)定，它的降解速率隨保存時(shí)間，保存溫度及保存環(huán)境pH值等變化而變化。L-丙胺酰-谷氨酰胺（L-alanyl-L-glutamine）是細(xì)胞培養(yǎng)中廣泛使用的L-谷氨酰胺的替代品，其在水溶液中穩(wěn)定性高，即可保持長時(shí)間穩(wěn)定的營養(yǎng)供給，也降低了分解產(chǎn)物造成的細(xì)胞毒性。L-丙胺酰-谷氨酰胺溶液（L-alanyl-L-glutamine slution）可作為哺乳動(dòng)物貼壁細(xì)胞或懸浮細(xì)胞培養(yǎng)添加劑。與谷氨酰胺相比，L-丙胺酰-谷氨酰胺不會(huì)自行降解成氨而導(dǎo)致細(xì)胞毒性，作為添加物培養(yǎng)條件更加可控，可有效提高細(xì)胞活力。

保持細(xì)胞生長良好狀態(tài)的法寶當(dāng)屬抗生素，適量濃度的的抗生素可有效防止微生物的污染。青霉素-鏈霉素混合溶液（100× 雙抗）（Penicillin-Streptomycin Solution, 100×）是專門用于細(xì)胞培養(yǎng)的雙抗，抗菌譜：革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌。青霉素-鏈霉素-兩性霉素B混合溶液（100× 三抗）（Penicillin-Streptomycin-Amphotericin B Solution, 100×）也是可用于細(xì)胞培，抗菌譜：細(xì)菌、真菌和酵母。細(xì)胞培養(yǎng)需要了解不同細(xì)胞生長特性，還需要及時(shí)補(bǔ)充各類營養(yǎng)物質(zhì)以保持細(xì)胞良好的狀態(tài)。