动物细胞培养的应用

微生物细胞
添加酸、碱 速度快、范围广 改变搅拌速度、通气量、进气氧浓度
高温蒸煮 几小时—几天
较低
动物细胞
CO2-HCO3缓冲液 较慢
改变进入气体的氧浓度 过滤
几天—3、4周 很高
与微生物细胞培养类似，动物细胞的体外培养有两种类型：一类是非贴
壁依赖性细胞，这类细胞可以采用与微生物培养类似的方法进行悬浮培养；另一类 是贴壁依赖性细胞，它们需要附着于带适量电荷的固体或半固体表面上生长。
对于一个免疫刺激（有毒物质或病原物侵入，即抗原），每一个淋巴细胞都
会合成并分泌一种单个的抗体，这些抗体可以高度特异地识别免疫抗原的特定区域，
也就是抗原决定簇。由于一个抗原通常都有几个不同的抗原决定簇，因此每个免疫
淋巴细胞都可能产生一种针对某一个抗原决定簇的抗体，这些由同一抗原而产生的
不同的抗体统称为多克隆抗体。
动物细胞培养的应用
.
表1 动物细胞培养的产物
疫苗 人 动物
单克隆抗体 免疫调节剂 酶 激素
小儿麻痹症疫苗、狂犬疫苗、风疹疫苗、脑炎疫苗、疱疹疫 苗等
牛病毒性腹泻疫苗、牛痢疾疫苗、犬传染性肝炎疫苗、鸡痘 病疫苗、猪霍乱疫苗、牛疫狂犬疫苗、草鱼出血热疫苗
IgG、IgM、IgA等
β-细胞生长因子、干扰素、白细胞活化因子、血清胸腺因子、 白细胞介素、胸腺素、巨噬细胞毒力因子等
.
于是，人们认识到要把抗体应用于临床诊断或是治疗，必须要制备单一类型的 只对某一特定抗原决定簇的抗体分子，也就是单克隆抗体。
多克隆抗体
在一个血清样品中包含了对同一抗原分子上不同抗原决定簇的多种抗体。
单克隆抗体
由杂交瘤细胞系产生的针对某一特定抗原决定簇的单一类型的抗体。
.
补充
• 要根据糖基化的结构，选择适宜的细胞系 糖代谢特点，氨基酸代谢特点，选择适宜 的细胞系。
.
2．哺乳动物细胞株系
CHO细胞：中国仓鼠卵巢中分离的上皮样细胞系，贴壁 型生长，是目前使用最为普遍和成熟的表达糖基化蛋白药 物的宿主细胞。核型为亚二倍体，分泌表达外源蛋白，而 内源蛋白分泌很少。贴壁型生长细胞，但可进行悬浮培养， 对剪切力和渗透压有较高的忍受能力。蛋白质翻译后的修 饰准确，表达产物的结构、性质和生物活性接近天然。
+ ++ + +++ 0
+
+ +0
++
人垂体
++
0
0
+++ + + 0
++
Namalwa ++
0
0
0
人鼠杂交瘤 ++
0
0
.0
++ + -
-
+
+ ++ 0
内容（二）
动物细胞制药的表达系统与特征
昆虫系统、哺乳动物细胞系统，最成功、重要表达活 性外源蛋白的有效系统，应用于药物蛋白质的表达。 一、哺乳动物细胞表达系统与特征 1. 动物细胞的特征 细胞膜、 细胞质和细胞核，没有细胞壁。亚细胞器，功能独特。
.
抗体
由B细胞产生的免疫球蛋白，它能识别抗原的某一特定位点。抗体分 子由两个完全相同的重链分子以及两个完全相同的轻链分子组成。存在 于人或哺乳动物的血清之中。
抗原
有毒物质或病原物侵入，即抗原
指诱导产生抗体的物质。
侵入
抗体1 抗体2
如前所述，抗体分子是免疫系统反应的一个重要组分，因为抗体分子可以识 别各种不同的外来抗原，同时可激活宿主的防卫系统。
抗体最早是由德国微生物学家贝林发现的，它们存在于人和脊椎动物的血清之 中，是这些生物体内免疫系统的重要组成成分。由于抗体分子具有极其精确的结合 特异性，可以识别各种不同的抗原，还可以激活细胞的其他防卫系统以消灭抗原， 因此抗体在基础研究和临床诊断中获得了广泛的重视和应用。随着杂交瘤技术、蛋 白质工程和转基因技术等技术的发展，抗体已逐步在疾病治疗等应用领域显示出越 来越广阔的应用前景。
.
细胞系
Fuc
Gal
唾液酸
BHK
α1,6 α1,3
Fuc
++
0
α1,3 Gal +
SO4-
α2,
GalNAc
3
0
++
α2, 糖 基 等
分
6
化
GluNAc
0-
0
CHO
++
-
0
0
++ 0 +
0
鼠杂交瘤 ++
0
++
0
++ 0 +++ 0
C127
++
0
J558L
++
0
人淋巴细胞 ++
0
++
++
++
来自百度文库
-
0
0
++ + +++ 0
尿激酶、天门冬氨酰胺酶、胶原酶、细胞色素P、450、纤维 蛋白溶酶原激活剂、胃蛋白酶、胰蛋白酶、酷氨酸脱羟酶等
绒膜促性腺激素、促红细胞生成素、促滤泡激素、生长激素、 促间质细胞激素、促黄体激素等
.
表2 微生物和动物细胞培养方法的比较
PH控制 搅拌速度 溶氧控制 培养基灭菌方法 培养时间 对水纯度的要求
.
11-15
图1
2
大 规3 模 动 物 细 胞4 培 养 工5 艺 流 程 图6
8 7
9
10 细胞培养反应器
诱生剂 细胞
细胞
浓缩纯化
提取 纯化
产品（肿瘤抗原）
提取 纯化
.
产品（干扰素）
产品（单克隆抗体）
内容（一）
单克隆抗体
哺乳动物细胞中有一套复杂的防御系统保护自己不受有毒物质和病原物的侵
害，其中一部分防御反应就是淋巴细胞经诱导产生特异的蛋白，这些蛋白可以在其 他免疫系统蛋白的帮助下与外来物质结合，并抵消其生物学功能。这些特异的蛋白， 就是抗体；相对于抗体，诱发产生抗体的外来物质即称为抗原。
.
5、动物细胞大规模培养工艺
大规模动物细胞培养的工艺流程如图11-15所示。工艺过程中，先将组织切成 碎片，然后用溶解蛋白质的酶处理而得到单个细胞，再用离心法收集细胞。将细 胞植入营养培养基，使细胞在培养基中增殖到覆盖瓶壁表面，用酶把细胞从瓶壁 上消化下来，再接种到若干培养瓶中进行扩大培养，将培养所得的细胞“种子” 冷藏于液氮中，从液氮中取出一部分细胞“种子”进行解冻、复活培养，进行扩 大培养以获得足够的细胞量，将细胞接种于大规模生物反应器中进行大规模培养， 按照产物的不同形式进行产物分离纯化。对于积累在细胞内的产物，可通过收集 细胞后进行破胞，再经过分离纯化获得产物；对于由细胞分泌到培养液中产物， 可以通过浓缩、纯化培养液来获得产品；而对于那些必须加入诱导剂进行培养或 病毒感染培养才能得到的产物的细胞，可加入上述诱导剂诱导或病毒感染后，收 集细胞，再经分离纯化得到产物。
有多种衍生突变株应用于药物的生产，培养时需要添加脯 氨酸。二氢叶酸还原酶缺陷株表达的药物有tPA、EPO、 HBsAg疫苗、G-CSF、凝血因子Ⅷ、DNA酶Ⅰ，已上市。
使用氨甲酰喋呤，增加外源基因的拷贝数，提高蛋白质表