决定氨基酸添加比例的 3 个核心因素

决定氨基酸添加比例的 3 个核心因素

细胞培养液中氨基酸的 “最佳添加比例”没有统一标准，其核心取决于细胞类型、培养目的(如基础存活、高密度增殖、蛋白表达)及培养体系(贴壁 / 悬浮、血清 / 无血清)，需通过模拟细胞体内生理需求、结合实验优化确定。

不同细胞对氨基酸的需求差异极大，本质是其代谢能力(如是否能合成非必需氨基酸)、增殖速率(快速分裂细胞需更多原料)、功能特性(如分泌蛋白的细胞需更多特定氨基酸)不同，具体可归纳为三类关键变量：

1、细胞类型    

影响因素：原代细胞(如肝细胞、心肌细胞)代谢更接近体内，需模拟组织特异性氨基酸比例;传代细胞(如 HeLa、CHO)经驯化，对部分氨基酸需求简化。    

具体影响逻辑：- 肝细胞需高比例谷氨酰胺(参与尿素循环);

示例：- CHO 细胞(蛋白表达常用)需优化脯氨酸、甘氨酸比例(支持抗体合成)。

2、培养目的   

影响因素： 基础存活：仅需满足最低代谢需求;高密度增殖 / 蛋白表达：需强化 “限速氨基酸”(代谢通路中供应不足会限制细胞生长的氨基酸)比例。   

具体影响逻辑： - 肿瘤细胞快速增殖时，需提高亮氨酸、异亮氨酸(支链氨基酸，供能 + 合成蛋白)比例;

示例：- 分泌型细胞(如杂交瘤)需增加天冬氨酸、天冬酰胺(抗体肽链合成原料)比例。

3、培养体系    

影响因素：血清培养中，血清可补充部分氨基酸(如血清含约 20 种游离氨基酸)，基础培养液只需 “低剂量平衡”;无血清培养需完全模拟血清中的氨基酸组成，比例更精细。     

具体影响逻辑：- 含 10% 胎牛血清(FBS)的 DMEM，基础液氨基酸浓度可降低 30%-50%;

示例：- 无血清 CHO 培养基，需精确添加谷氨酰胺(4-8 mM)、脯氨酸(1-2 mM)等。