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MSC無血清培養(yǎng)基與血清培養(yǎng)基有何區(qū)別？
閱讀：1145 發(fā)布時(shí)間：2020-7-3在描述產(chǎn)品區(qū)別之前，先簡單描述下第3代間充質(zhì)干細(xì)胞無血清培養(yǎng)基。
第3代間充質(zhì)干細(xì)胞無血清培養(yǎng)基是怎么開發(fā)出來的？
研發(fā)人員根據(jù)近幾十年來，中國及國外的科研人員在間充質(zhì)干細(xì)胞研究方面取得的一些成果，比如什么樣的物質(zhì)可以很好的促進(jìn)干細(xì)胞生長，什么樣的物質(zhì)可以抑制間充質(zhì)干細(xì)胞的分化，什么樣的物質(zhì)有更好的貼壁效果等等。
在此基礎(chǔ)之上，開發(fā)出一個(gè)初步的間充質(zhì)干細(xì)胞無血清培養(yǎng)基配方。
然后，構(gòu)建相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，結(jié)合大量的實(shí)驗(yàn)，確定各種組分組合的比例。
后，通過應(yīng)用于不同來源的人體組織（臍帶或脂肪），提取及培養(yǎng)間充質(zhì)干細(xì)胞，微調(diào)產(chǎn)品配方，使培養(yǎng)基能夠更為廣泛的適用于人體不同來源的組織中間充質(zhì)干細(xì)胞的提取及培養(yǎng)。
一句話，是根據(jù)人們對(duì)干細(xì)胞的認(rèn)識(shí)，專門開發(fā)出來的針對(duì)間充質(zhì)干細(xì)胞的培養(yǎng)產(chǎn)品。
血清培養(yǎng)基是什么情況？
一般應(yīng)用 DMEM/F12，或 a-MEM，加上胎牛血清。
一句話，是天然形成的產(chǎn)品，無法根據(jù)干細(xì)胞的特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)應(yīng)調(diào)整與優(yōu)化。
第3代無血清 MSC 培養(yǎng)基與血清 MSC 培養(yǎng)基有什么不同？
從大的方面來講，大致有 9 個(gè)方面的不同。
1.從使用安全性來講
無血清 MSC 培養(yǎng)基更安全。
該培養(yǎng)基沒有添加血清，也沒有添加任何動(dòng)物來源的組分，化學(xué)成分限定。因此，該培養(yǎng)基沒有任何動(dòng)物來源組分，在這種間充質(zhì)干細(xì)胞無血清培養(yǎng)基中培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)入人體后，不會(huì)引起由于人體免疫排斥所經(jīng)常發(fā)生的過敏及發(fā)燒癥狀。
另外，由于沒有任何動(dòng)物來源的組分，自然也不會(huì)有任何與此相關(guān)的致病菌或病毒等，比如瘋牛病毒等。
2.從使用便利性來講
更便利，需要的操作步驟更少。
使用友康間充質(zhì)干細(xì)胞無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)MSC，可用干細(xì)胞溫和消化酶（同樣是化學(xué)成分限定，無動(dòng)物源組分）進(jìn)行消化，且在消化后不需要終止消化（傳統(tǒng)做法一般用血清培養(yǎng)基或血清終止消化），用 PBS 直接稀釋離心去除即可。
更少的操作，意味著更少的工作量以及更低的污染概率。
3.從干細(xì)胞產(chǎn)量來講
MSC 的產(chǎn)量（擴(kuò)增倍數(shù)）高于血清。
在 MSC 培養(yǎng)基中培養(yǎng)所得的干細(xì)胞數(shù)量，不僅取決于培養(yǎng)基可以提供的營養(yǎng)組分，而且受細(xì)胞是否分化的極大影響。
第3代MSC 無血清培養(yǎng)基充分利用近幾年的科研成果，特別是干細(xì)胞分化與衰老機(jī)制的研究，通過組分的調(diào)整能夠可以更好的抑制細(xì)胞的分化。
從細(xì)胞數(shù)量來講，一般一根 20CM 的臍帶，可以得到原代細(xì)胞的數(shù)量為 1E7。前三代的擴(kuò)增倍數(shù)均在 10 倍以上。（接種密度 8000 cells/cm2）。
而血清培養(yǎng)基，由于其來源于動(dòng)物血液，所以既有抑制干細(xì)胞分化的組分，也有促進(jìn)干細(xì)胞分化的組分，沒有辦法人工選擇。
比如，血清中含有葡萄糖，再加上培養(yǎng)基里的糖，總含量就比較高了，高濃度糖易促衰老和分化；另外血清中一般均含有外泌體，是細(xì)胞分泌的一種囊泡結(jié)構(gòu)，里面含有調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和分化的物質(zhì)，不同血清中這些物質(zhì)的比例不一樣，所以也易導(dǎo)致分化；血清中含有代謝廢物，這些物質(zhì)一般對(duì)細(xì)胞均有損害，易導(dǎo)致衰老和分化。
另外，目前很多用戶一般使用帶酚紅的培養(yǎng)基，酚紅作為常見的激素成分，對(duì)干細(xì)胞的生長有著明顯的誘導(dǎo)分化的作用。
事實(shí)上，使用無血清 MSC 培養(yǎng)基的細(xì)胞產(chǎn)量高，是目前中國客戶大量該換為無血清培養(yǎng)基的主要原因。而非安全性。
4.從細(xì)胞質(zhì)量來講（形態(tài)、活性、干性及表型）
從鏡下看，無血清 MSC 培養(yǎng)的干細(xì)胞形態(tài)短小，呈標(biāo)準(zhǔn)立體梭形，細(xì)胞邊緣清晰，透亮。這是細(xì)胞更少衰老與分化的直觀表征。
相比來說血清培養(yǎng)基培養(yǎng)出來的 MSC 細(xì)胞，細(xì)胞形態(tài)扁平，體積更大，邊緣不清晰。
血清培養(yǎng)基成分復(fù)雜，含有很多促進(jìn)分化的物質(zhì)，細(xì)胞易發(fā)生自發(fā)分化，因而細(xì)胞失去干性。另外，在體外定向分化時(shí)，易有培養(yǎng)基殘留，會(huì)干擾定向分化。
但無血清培養(yǎng)基配方明確，各物質(zhì)的量一定，不含干擾組分，細(xì)胞不易發(fā)生自發(fā)分化，干性維持較好，即使有殘留，也不會(huì)干擾定向分化。
MSC 無血清培養(yǎng)基的表型，更為符合 MSC 細(xì)胞的定義。
5.從使用成本來講
使用 MSC 無血清培養(yǎng)基，成本傾向于越來越低。
無血清培養(yǎng)基，其每一種組分都是人工合成的。包括氨基酸、無機(jī)鹽、重組蛋白等。隨著技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)能擴(kuò)大，所有人工制造的組分的生產(chǎn)成本均會(huì)大幅下降。
特別是隨著培養(yǎng)基研發(fā)企業(yè)不斷的改進(jìn)產(chǎn)品，比如通過配方優(yōu)化，不斷降低昂貴的重組蛋白的使用量，干細(xì)胞培養(yǎng)基也在逐步向著*化學(xué)成分限定培養(yǎng)基發(fā)展（CD 培養(yǎng)基），CD 培養(yǎng)基不含昂貴的重組蛋白，成本自然會(huì)大幅下降。
從用戶角度講，特別是干細(xì)胞藥物企業(yè)而言，選擇血清培養(yǎng)基或無血清培養(yǎng)基就是核心生產(chǎn)工藝的選擇。一旦選擇，以后極難更改。所以他們更傾向于選擇以后成本會(huì)越來越低的無血清培養(yǎng)基。
6.從干細(xì)胞藥物申報(bào)角度來講
由于無血清培養(yǎng)基有著明確的產(chǎn)品配方，因此，監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求的關(guān)于細(xì)胞殘留培養(yǎng)基組分的安全性驗(yàn)證的工作非常容易完成。
由于血清培養(yǎng)基，血清中已知組分有 150 多種，還有多種未知組分，細(xì)胞制品中的培養(yǎng)基殘留安全性驗(yàn)證工作，極難完成，如果不說不可能的話。
7.從控制干細(xì)胞分泌因子角度來說
無血清培養(yǎng)基由于全組分都是人工添加的，因此，可以很方便的通過調(diào)節(jié)一些組分，來調(diào)節(jié)干細(xì)胞分泌的蛋白的含量。比如干細(xì)胞分泌的 PEG2，MSC 無血清培養(yǎng)基可以極為方便的通過調(diào)整不同組分的對(duì)比，大幅提高 PEG2 的表達(dá)。當(dāng)然，其他涉及干細(xì)胞制成品的分泌的細(xì)胞因子的表達(dá)量均可通過 MSC 無血清培養(yǎng)基配方的調(diào)整得已實(shí)現(xiàn)。
8.從細(xì)胞衰老角度來說
無血清培養(yǎng)基當(dāng)然不會(huì)添加會(huì)加速細(xì)胞衰老的物質(zhì)。
而血清培養(yǎng)基中的血清組分很復(fù)雜，有 150 多種已知組分組分，多種未知組分。這些組分中，有些對(duì)細(xì)胞生長是有利的，有些對(duì)細(xì)胞生長是無作用的，有些對(duì)細(xì)胞生長反而是有害的。研究表明過氧化氫誘導(dǎo)后的MSCs 出現(xiàn)衰老特征，在體外培養(yǎng)時(shí)，這些活性氧（ROS）通過氧化 DNA、蛋白質(zhì)等生物大分子對(duì)細(xì)胞造成傷害，加速細(xì)胞的衰老。干細(xì)胞對(duì)微環(huán)境中 ROS 的累積水平特別敏感，而血清中含有 ROS，可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi) ROS 大量聚集而引起細(xì)胞出現(xiàn)應(yīng)激誘導(dǎo)的早熟性衰老。
9．從性能穩(wěn)定性來說
無血清培養(yǎng)基有明確的配方，因此，批間差極小，近乎沒有。
而血清來自不同個(gè)體的牛，由于牛的體質(zhì)不同，其血清中各種組分的差異很大。比如血清中的 EGF，有的含量為 10ug/ml，有的僅為 2ug/ml，相差了 5 倍。不同品牌間，甚至同品牌產(chǎn)品批次差別可能很大。培養(yǎng)效果沒有保證。