背景[1-3]
鸡血清蛋白（Chicken Serum Albumin）是鸡血清中的一种球蛋白，也是血清的主要成分.血液中的白蛋白主要起维持渗透压作用、PH缓冲作用、载体作用和营养作用.在动物细胞无血清培养中，添加白蛋白可起到生理和机械保护作用和载体作用。
无血清培养基(serum free medium,SFM):是不需要添加血清就可以维持细胞在体外较长时间生长繁殖的合成培养基。但是它们可能包含个别蛋白或大量蛋白组分。虽然基础培养基加少量血清所配制的完全培养基可以满足大部分细胞培养的要求，但对有些实验却不适合，如观察一种生长因子对某种细胞的作用，这时需要排除其他生长因子的干扰作用。而血清中可能含有各种生长因子；又如需要测定某种细胞在培养过程中分泌某种物质（抗体、生长因子）的能力；或者要大规模的培养某种细胞，以获得它们的分泌产物。因此研制出无血清培养基一直是生物科学工作者努力的目标。血清白蛋白也叫清蛋白，是血浆蛋白中最主要的组成部分，血清白蛋白作用主要有两方面，一是维持人体正常的营养状态，二是维持血浆等胶体渗透压，因为血清白蛋白对人体的正常营养状态具有非常重要的作用。长期营养不良时，血清白蛋白浓度均会出现明显降低的情况。当营养状况改善以后，血清白蛋白的浓度就会有所升高，血清白蛋白除了具有维持正常营养状况的作用，还具有维持血浆胶体渗透压的作用，因为血浆白蛋白分子量较小，但是密度较高，可以把水分吸附在血管内，如果血清白蛋白浓度降低，水分就会从血管内渗透到血管外，就会出现组织水肿的情况。
应用[4][5]
鸡血清蛋白用于胚胎干细胞无血清培养过程的研究。
以鼠胚胎干细胞(Mouse embryonic stem cells,mESCs)为研究对象,首先考察了饲养层的制备方法、血清对mESCs扩增特性的影响。结果发现:采用丝裂霉素处理制备的饲养层支持mESCs扩增效果优于固定化饲养层;采用明胶代替饲养层同样能支持mESCs稳定扩增并维持未分化状态;培养基血清浓度达5%既能支持mESCs的扩增也能使其维持未分化状态,据此建立了以明胶为饲养层、血清替代物代替血清的mESCs的无血清培养体系,该体系中mESCs的扩增倍数可达到2.95±0.5倍,SSEA-1+细胞比例在80%以上。在此基础上,分别考察了GSK3、MEK及FGFR抑制剂三类小分子化合物种类及相互作用对mESCs扩增及全能性维持的影响。
结果发现:与对照组相比,GSK3抑制剂(BIO及SB-216763)都能促进总细胞增殖,但会明显降低SSEA-1+细胞的比例;MEK和FGFR抑制剂均有利于mESCs的扩增;GSK3抑制剂SB-216763与MEK抑制剂(PD184352、PD0325901)或FGFR抑制剂(SU5402)中的一种或二种组合均可以促进mESCs的扩增;特别是SB-216763+PD0325901+SU5402组合不仅能促进总细胞扩增,还能显著提高SSEA-1+细胞比例,培养3代后总细胞扩增倍数和SSEA-1+细胞的比例可达318.78±47.95和80%以上明显高于对照组的38.89±18.44和70%左右(p<0.05)。其次,采用转瓶在无血清培养体系中考察了mESCs在Cytodex3微载体上的扩增特性,培养到第5天时mESCs扩增倍数可达到31.68±7.74倍明显高于静态培养时的17.92±9.80(p<0.05),SSEA-1+细胞比例在85%以上,且AKP染色及Oct4免疫荧光染色均呈阳性,实现了mESCs无血清无饲养层的动态悬浮培养。以上研究结果为胚胎干细胞的规模化制备技术的开发提供了依据。
参考文献
[1]Mouse embryonic stem cells cultured under serum-and feeder-free conditions maintain their self-renewal capacity on hydroxyapatite[J].Akiko Nagai,Tatsuya Hattori,Michiko Hirose,Atsuo Ogura,Kosuke Nozaki,Mamoru Aizawa,Kimihiro Yamashita.Materials Science&Engineering C.2014
[2]Application of human mesenchymal and pluripotent stem cell microcarrier cultures in cellular therapy:Achievements and future direction[J].Allen Kuan-Liang Chen,Shaul Reuveny,Steve Kah Weng Oh.Biotechnology Advances.2013
[3]Artificial niche substrates for embryonic and induced pluripotent stem cell cultures[J].Binata Joddar,Yoshihiro Ito.Journal of Biotechnology.2013(2)
[4]BMP4 Signaling Acts via Dual-Specificity Phosphatase 9 to Control ERK Activity in Mouse Embryonic Stem Cells[J].Zhongwei Li,Teng Fei,Jianping Zhang,Gaoyang Zhu,Lu Wang,Danyu Lu,Xiaochun Chi,Yan Teng,Ning Hou,Xiao Yang,Hongquan Zhang,Jing-Dong J.Han,Ye-Guang Chen.Cell Stem Cell.2012(2)
[5]张童.胚胎干细胞无血清培养过程的研究[D].华东理工大学,2019.