动物血清在细胞培养中的作用

[摘要]在动物细胞培养培养基中要加入动物血清,因其成分十分复杂,其功能并不明确。本文从血清的成分入手,逐一分析各成分在动物细胞培养中的作用,从而解决高中教学中的相关问题。

[关键词]动物细胞培养　动物血清

动物细胞培养培养基中要加入动物血清,而其在培养过程中究竟起什么作用,一直是高中教学的疑点。为了解决这个问题通过查阅相关资料从血清的成分出发得出以下结论。

一、血清及其成分

血清是血液凝固析出的淡黄色透明液体。如将血液自血管内抽出,放人试管中,不加抗凝剂,则凝血反应被激活,血液迅速凝固,形成胶冻。凝血块收缩,其周围所析出之淡黄色透明液体即为血清,也可于凝血后经离心取得。从成分上看动物血清的成分主要包括:水90.7血清白蛋白4.4血清球蛋白2.1氨基酸氮0.005尿素氮0.012其他非蛋白氮0.025葡萄糖0.08乳糖0.025各种脂肪酸0.38脂肪0.14卵磷脂0.2胆固醇O,22钠离子0.38钾离子0.02钙离子0.01镁离子0.0035亚铁离子0.0001氯离子0.36磷酸氢根离子0.01硫酸根离子0.001碳酸氢根离子0.17DPG SGOT各种激素酶碱基各种氨基酸(以上数据均为百分比)。从成分上看血清在动物细胞培养中的作用是很复杂的。

二、各成分的功能

1　可以起到营养物质的作用

动物在代谢的过程中所需的营养包括水、无机盐、维生素、糖类、脂肪、氨基酸和纤维素等。这些成分动物血清都可以提供给体外培养的动物细胞,但这些营养物质(除水以外)的含量在动物血清中所占的比例很少,而且主要的营养物质在动物细胞培养基的配制中已经添加了。所以,从这些角度看动物细胞培养加入的动物血清虽然能起到为培养的动物细胞提供营养物质的作用,但这并不是主要的作用。

2　可以起到调节的作用

动物细胞的代谢离不开调节。在动物体内有两种调节方式来维持动物代谢的稳定,而细胞本身的代谢调节中激素调节的作用很关键。血清中提供了适量且比例适中的各种各样的激素来保证动物细胞离体后的正常代谢。

3　可以为动物细胞提供必需物质

在微生物的培养中要为培养的微生物提供生长因子。同样动物细胞代谢过程中有很多物质是动物细胞所必需而自身无法合成的的,例如碱基、维生素、氨基酸等微量物质,它们的作用非常重要,细胞需要它们合成核酸和蛋白质,缺乏-要导致细胞生长不良甚至死亡;提供结合蛋白,能识别维生素、脂类、金属和其他激素等,能结合或调变它们所结合的物质活力;,提供对维持细胞指数生长的激素,基础培养基中没有或量很少的营养物,以及主要的低分子营养物。这些物质都存在于血清中,如果在配制培养基的时候一项项添加是非常麻烦的。所以加入动物血清类似微生物培养中的天然培养基的做法,简单方便、效果好。

4　可以为离体的动物细胞提供能量及解毒功能

血清中存在大量的糖类、脂类物质,这些物质可以为动物细胞提供大量的能量。有些情况下结合蛋白质能与有毒金属和热原质结合,起到解毒作用。

5　是细胞贴壁、铺展在塑料培养基质上所需因子来源

动物细胞培养的一个很重要的用途就是用取自烧伤病人皮肤的健康细胞进行培养,可以获得大量自身的皮肤细胞,为大面积烧伤的病人移植。人工皮肤的制备需要培养的细胞贴附在薄膜上形成皮肤组织,血清就为这个过程提供所需因子。

6　起酸碱度缓冲液作用

在动物血清中存在丰富的无机盐,还具有很多缓冲物质,在培养基的酸碱度发生变化时起到缓冲作用。

7　提供蛋白酶抑制剂

使在细胞传代时使剩余胰蛋白酶失活,保护细胞不受伤害。

总之,动物血清是细胞培养中用量最大的天然培养基,含有丰富的细胞生长必须的营养成份,具有极为重要的功能,更重要的是它含有细胞生长所必须的生长因子、激素、贴附因子等,这是合成培养基所无法替代的。此外它还能中和有毒物质的毒性。故一般体外培养细胞时要加入一定量的小牛血清(10%～20%)。

参考文献

[1]王玢,左明雪等

人体及动物生理学(第二版)

北京:高等教育出版社、2008

[2]现代汉语词典(第五版),中国科学院语言研究所词典鳊辑室编

[3]王婕动物细胞培养技术与应用,北京:化学工业出版社,2004