细胞培养时各种添加物的具体作用

细胞培养的秘密法宝——添加物，通常细胞体外培养时需要加入血清，以维持细胞的生长和存活。而除了血清之外，部分细胞在培养过程中需要添加胰岛素和β-巯基乙醇（β-mercaptoethanol ）等成分来维持细胞状态。MCF-7和NIH:OVCAR-3等细胞需要额外添加胰岛素，而Thp-1和MC3T3-E1 subclone 14等细胞则需要添加β-巯基乙醇，不同细胞加入量会有差异，需根据细胞类型判断。

胰岛素（Insulin）作用广泛，包括调节脂肪和蛋白质的代谢以及促进细胞生长等。胰岛素功能的发挥源于其对细胞的作用，进而引起组织乃至机体的整体反应。一般可将胰岛素在细胞水平的作用分为三大类：代谢作用、促生长作用、以及代谢和促生长混合作用。胰岛素对细胞的代谢调节作用主要是通过其与细胞膜上的胰岛素受体（Insulin receptor, IR）相互作用而介导，而胰岛素对细胞的促生长作用则是通过其与细胞膜上胰岛素样生长因子受体（IGF Receptor, IG）相互作用而介导的。在无血清细胞培养液中，常添加胰岛素来维持细胞生长，调节细胞对葡萄糖、氨基酸和脂肪酸的摄取、利用和贮存，同时抑制糖原、蛋白质和脂肪的分解。

细胞生长分裂的过程中会释放氧自由基，而氧自由基累积到一定程度会破坏细胞膜和细胞器膜，从而杀死细胞。这使得细胞达很难达到实验所需的融合度，从而影响实验的数据。β-巯基乙醇（β-mercaptoethanol ）作为一种强还原，中和细胞培养基中积累的氧自由基从而改善细胞周围环境。β-巯基乙醇在溶液中不稳定，因此需要定期添加。远慕生物产品β-巯基乙醇用DPBS稀释，浓度为50mM。例如：Thp-1细胞β-巯基乙醇终浓度为0.05mM，因此使用时需根据细胞培养要求添加。

丙酮酸钠（Sodium Pyruvate）是最常见的丙酮酸盐，是一类内源性小分子物质，丙酮酸钠和丙酮酸均是天然存在于人体内，并参与全身各组织和器官的代谢。丙酮酸钠在医学上、诊断试剂以及医疗器械中被广泛用作缓冲剂、赋形剂和抗氧化剂。在人体中行动中大多数细胞只利用葡萄糖作为能量的物质就够了，而在细胞培养中丙酮酸钠是必须的物质。丙酮酸钠在培养基中起到替代碳源的作用，参与细胞营养代谢。Hep G2，Caov-3及 NCI-H1395细胞培养基中就需要额外添加丙酮酸钠，以维持细胞良好的生长状态。

L-谷氨酰胺（L-Glutamine）是细胞生长的必须氨基酸，可作为培养细胞的能量来源，参与蛋白质的合成和核酸代谢。L-谷氨酰胺在溶液中状态不稳定，它的降解速率随保存时间，保存温度及保存环境pH值等变化而变化。L-丙胺酰-谷氨酰胺（L-alanyl-L-glutamine）是细胞培养中广泛使用的L-谷氨酰胺的替代品，其在水溶液中稳定性高，即可保持长时间稳定的营养供给，也降低了分解产物造成的细胞毒性。L-丙胺酰-谷氨酰胺溶液（L-alanyl-L-glutamine slution）可作为哺乳动物贴壁细胞或悬浮细胞培养添加剂。与谷氨酰胺相比，L-丙胺酰-谷氨酰胺不会自行降解成氨而导致细胞毒性，作为添加物培养条件更加可控，可有效提高细胞活力。

保持细胞生长良好状态的法宝当属抗生素，适量浓度的的抗生素可有效防止微生物的污染。青霉素-链霉素混合溶液（100× 双抗）（Penicillin-Streptomycin Solution, 100×）是专门用于细胞培养的双抗，抗菌谱：革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。青霉素-链霉素-两性霉素B混合溶液（100× 三抗）（Penicillin-Streptomycin-Amphotericin B Solution, 100×）也是可用于细胞培，抗菌谱：细菌、真菌和酵母。细胞培养需要了解不同细胞生长特性，还需要及时补充各类营养物质以保持细胞良好的状态。