細胞培養時各種添加物的具體作用說明

細胞培養所需添加物

通常細胞體外培養時需要加入血清，以維持細胞的生長和存活。而除了血清之外，部分細胞在培養過程中需要添加胰島素和β-巰基乙醇等成分來維持細胞狀態。MCF-7和NIH:OVCAR-3等細胞需要額外添加胰島素，而Thp-1和MC3T3-E1 subclone 14等細胞則需要添加β-巰基乙醇，不同細胞加入量會有差異，需根據細胞類型判斷。

胰島素作用廣泛，包括調節脂肪和蛋白質的代謝以及促進細胞生長等。胰島素功能的發揮源于其對細胞的作用，進而引起組織乃至機體的整體反應。一般可將胰島素在細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。胰島素對細胞的代謝調節作用主要是通過其與細胞膜上的胰島素受體（Insulin receptor, IR）相互作用而介導，而胰島素對細胞的促生長作用則是通過其與細胞膜上胰島素樣生長因子受體（IGF Receptor, IG）相互作用而介導的。在無血清細胞培養液中，常添加胰島素來維持細胞生長，調節細胞對葡萄糖、氨基酸和脂肪酸的攝取、利用和貯存，同時抑制糖原、蛋白質和脂肪的分解。

細胞生長分裂的過程中會釋放氧自由基，而氧自由基累積到一定程度會破壞細胞膜和細胞器膜，從而殺死細胞。這使得細胞達很難達到實驗所需的融合度，從而影響實驗的數據。β-巰基乙醇作為一種強還原，中和細胞培養基中積累的氧自由基從而改善細胞周圍環境。β-巰基乙醇在溶液中不穩定，因此需要定期添加。本公司產品β-巰基乙醇用DPBS稀釋，濃度為50mM。例如：Thp-1細胞β-巰基乙醇終濃度為0.05mM，因此使用時需根據細胞培養要求添加。

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

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

保持細胞生長良好狀態的法寶當屬抗生素，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（Penicillin-Streptomycin Solution, 100×）是專門用于細胞培養的雙抗，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混合溶液也是可用于細胞培，抗菌譜：細菌、真菌和酵母。細胞培養需要了解不同細胞生長特性，還需要及時補充各類營養物質以保持細胞良好的狀態。