天然培养基

     细胞在体外培养的生存环境是人工模拟的，除了必须提供适当的温度、空气、无菌等条件外．最重要的是使细胞赖以生存的培养基接近于体内的生理环境，保证细胞能够正常地生存、生长，并维持其结构与功能。培养基的种类很多，按其来源分为天然培养基和合成培养基．按其基质状态分半固体培养基和液体培养基等。

     体外培养的细胞直接生活于培养基中，因此培养基应能满足细胞对营养成分、促生长因子、激素、渗透压、pH等诸多方面的要求。

     一、天然培养基

     天然培养基主要指来自动物体液或利用组织分离提取的一类培养基，如血浆、血清、淋巴液、鸡胚浸出液等。组织培养技术建立的早期，体外培养细胞都是利用天然培养基。天然培养基含有丰富的营养物质及各种细胞生长因子、激素类物质，渗透压、pH等也与体内环境相似．但制作过程复杂、批间差异大，因此逐渐被合成培养基所替代。目前仍然广泛使用的天然培养基是血清。

     1．血清的种类

     血清可来自多种动物，目前用于组织培养的血清主要是牛血清，在培养某些特殊细胞时也用人血清、马血清等。有人曾经比较过使用猪血清培养细胞与使用牛血清培养细胞的差异，结论是差异不显著。选择牛血清作为培养用血清可能有以下几方面的原因：来源充足，制备技术成熟，经过长时间的应用考察人们对其有比较深入的了解：应该说牛血清对于绝大多数哺乳类动物细胞的培养都是适宜的，但并不排除在培养某种细胞对使用其他动物的血清更合适。

     牛血清分为小牛血清、新生牛血清和胎牛血清。以 GIBCO公司出售的牛血清为例，胎牛血清应取自剖宫产的胎牛，新生牛血清取自出生24h之内的新生牛，小牛血清取自出生10～30天的小牛。显然，胎牛血清是品质最高的，因为胎牛还未接触外界，血清中所含的抗体、补体等对细胞生长的有害成分最少。

     2．血清的主要成分及主要作用

     血清是由血浆去除纤维蛋白而形成，血清中含有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、糖类、生长因子、激素、无机物等，这些物质促进细胞生长或抑制生长活性是达到生理平衡的。血清的主要成分以及平均浓度列于表2—3。

     血清的主要作用可归纳如下。

     (1)提供基本营养物质：血清中含有各种氨基酸、维生素、无机物、脂类物质、核酸衍生物等．都是细胞生长所需的基本营养物质。

     (2)提供贴壁和扩展因子：许多体外培养的细胞必须贴附于培养器皿才能生长，帮助细胞贴壁的物质都属于细胞外基质，细胞在体内生长时具有分泌细胞外基质功能，而在体外生长时．随着传代次数的增加这种能力逐渐下降甚至丢失。血清中含有这类物质，如纤连蛋白、层粘连蛋白等，它们可以促进细胞贴壁。

     (3)提供激素及各种生长因子：血清中含有各种激素，如胰岛素、肾上腺皮质激素(氢化可的松、地塞米松)、类固醇激素(雌二醇、睾酮、孕酮)等。同时含有各种生长因子，如成纤维细胞生长因子(FGF)、表皮细胞生长因子(EGF)、血小板生长因子(PDCF)等。

     (4)提供结合蛋白：结合蛋白的作用是携带重要的低分子量物质，如白蛋白携带维生素、脂肪(脂肪酸和胆固醇)及激素等，转铁蛋白携带铁。结合蛋白在细胞代谢过程中起重要作用。

     (5)对培养的细胞提供某些保护作用：有一些细胞，如内皮细胞、骨髓样细胞可以释放蛋白酶．血清中含有抗蛋白酶的成分，起到中和作用。这种作用是偶然发现的，现在则有目的地使用血清来终止胰蛋白酶的消化作用，因为胰蛋白酶已广泛地应用于贴壁细胞的消化传代。血清蛋白形成了血清的黏度，可保护细胞免受机械损伤，特别是在悬浮培养搅拌时，黏度起到重要作用。血清中还含有一些微量元素和离子，它们在代谢解毒中起重要作用，如 SeO₃²⁺ 、硒等。

     3．血清的使用与储存

     正确的使用及保存血清，才能使血清发挥应有的作用。

     (1)使用前的处理：大部分血清在使用之前必须经过灭活处理，即56℃放置30min。灭活的目的是去除血清中的补体成分，避免补体对细胞产生毒性作用。血清经过灭活也会损失一些对细胞有利的成分如生长因子，因此也有人提出血清不经灭活直接用于培养，这样做的前提是确认血清中不含补体成分。对于一些品质高的胎牛血清和新生牛血清可以考虑不经灭活直接用于细胞培养。

     (2)储存条件：血清一般储存于 -20℃，同时应避免反复冻融。购买了大包装的血清后，首先将血清灭活处理，然后分装为小包装，如10ml、20ml、、50ml，储存于 -20℃，使用前融化。融化时最好先置于4℃。融化后的血清在4℃不宜长时间存放，应尽快使用。

     (3)使用浓度：自从有了合成培养基之后，血清就作为一种添加成分与合成培养基混合使用。使用浓度一般为 5％～20％，最常用的是10％。过多地使用血清，容易使培养中的细胞发生变化．特别是一些二倍体的无限细胞系，迅速生长之后容易发生恶性转化。

     来源：中国微生物菌种网 www.bnbio.com