【摘 要】通常，在动物细胞培养的过程中都需要添加适量的血清来满足绝大部分细胞因生长繁殖对营养的需求。目前，血清培养基中通常添加的比较好的血清是牛血清。许多研究证明在培养基中加入牛血清可能污染致病因子和外源病毒，因此研制适合细胞生长繁殖并获得较高的目的产物表达量的无血清培养基是生物工程科学工作者一直努力的目标。本文综述了无血清培养基概念、优缺点、组成及应用前景。
【关键词】无血清培养基（SFM）；细胞培养；应用前景
无血清培养基（serum free medium，SFM）是继天然培养基、有血清合成培养基之后研制的一类既能满足细胞在体外较长时间生长繁殖又无需添加血清避免外源物质污染的合成培养基，是目前及未来生物工程领域的一大趋势。无血清培养基成分较明确，制备简单，采用无血清培养技术可适当降低生产成本，增加目的产物表达并其简化分离纯化步骤，避免外源病毒污染[1]。
1 无血清培养基的优缺点[2]
1）优点：（1）避免血清不同批次间的质量差异，提高细胞培养实验结果的一致性；（2）避免血清对细胞的毒性作用和血清源性污染；（3）避免血清组分对实验研究的影响；（4）有利于体外培养细胞的分化；（5）可目的产物的表达量并使产品易于分离纯化；（6）组分稳定，可大量生产；（7）不含有丝分裂原抑制剂，可以促进细胞增殖。
2）缺点：（1）细胞易受某些机械和化学因素的影响，培养基应用不如传统的合成培养基方便；（2）成本较高；（3）针对性很强，一种无血清培养基仅适合某一类细胞的培养；（4）不同细胞对培养及营养成分的需求不同。
2 无血清培养基的组成
无血清培养基由营养较完全的基础培养基和补充因子而组成。
2.1 基础培养基
1950年Morgan等在前人的研究基础上研究出199培养基，是动物细胞培养基发展到一个崭新的阶段，即合成培养基阶段[3]。在众多的合成培养基中，MEM、DMEM、RPMI 1640、F12、和TC100的使用最为广泛。在不同细胞培养时，根据细胞需求对成分已知的基础培养基组分进行适当调整即可使细胞更好地生长并提高目的产物的表达量。
2.2 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。胰岛素、亚硒酸钠和转铁蛋等白是必须补充因子，其他多数为辅助作用的因子。按其功能不同，补充因子可分为四类：
（1）激素和生长因子。很多细胞用无血清培养时需要加入激素，如胰岛素、生长激素、胰高糖素等。胰岛素是重要的细胞存活因子，与细胞上的胰岛素受体结合后可促进RNA、蛋白质和脂肪酸的合成，抑制细胞凋亡。此外，雌二醇、孕酮、氢化可的松等也是无血清培养基中常添加的补充因子。
（2）结合蛋白。转铁蛋白与细胞上的转铁蛋白受体结合是细胞获取铁元素的主要来源，白蛋白与脂类、激素、维生素、金属离子和生长因子结合后可调节上述物质在无血清培养基中活性的作用。
（3）贴壁因子。在无血清培养基中加入纤粘连蛋白、胶原、昆布氨酸和多聚赖氨酸等贴壁因子可缩短细胞贴壁之间，实现更好地培养。
（4）其他补充因子。一些细胞培养使用的无血清培养基还需补充微量元素、维生素、脂类等低分子量物质。
3 无血清培养基的应用
无血清培养技术是阐明细胞增殖，分化及基因表达调控等问题的有力工具。虽然无血清培养对细胞的影响还在进一步的研究中，但为了方便目的产物的分离纯化，大规模动物细胞培养中普遍采用无血清培养。在疫苗、单抗和各种生物活性蛋白等生物制品的应用领域中，为降低生产成本并使细胞在培养环境中吸收更多营养、表达更多目的产物、维持高密度培养，优化无血清培养基的成分显得至关重要。应用无血清培养基培养技术还可选择性性地控制人成纤维细胞的过度生长。某些细胞在无血清培养条件下的细胞密度和抗体的产量甚至较有血清时高出数倍。除生产生物制品外，无血清培养基也被广泛应用于细胞生物学、药理学、肿瘤学领域。另外，无血清培养基在干细胞和免疫细胞的研究及临床治疗中有广泛的应用前景。
【参考文献】
[1]王晓南，王丽环，高鹏.动物细胞无血清培养基的优势、特点与实验研究[J].亚太传统医药，2009（2）.
[2]陈昭烈，肖成祖.动物细胞无血清培养基及其应用[J].生物工程进展，1994（5）.
[3]王祎.动物无血清细胞培养基的研究现状及进展[J].科教文汇：下旬刊，2008（10）.
[责任编辑：王洪泽]