CHO細(xì)胞培養(yǎng)中乳酸產(chǎn)物的產(chǎn)生機(jī)理及影響

CHO細(xì)胞培養(yǎng)廣泛應(yīng)用于細(xì)胞工程，基因制藥等領(lǐng)域。主要用于基因改造、重組蛋白等規(guī)�；�放大生產(chǎn)工藝中。
在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，有些產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞有一定的毒害作用。比如：常見的副產(chǎn)物乳酸以及NH4+這兩種物質(zhì)，是CHO 細(xì)胞培養(yǎng)過程中常見的有害產(chǎn)物。只有掌握其產(chǎn)生機(jī)理才能在細(xì)胞培養(yǎng)過程中避免或減少這些物質(zhì)的產(chǎn)生。

細(xì)胞生長過程中乳酸的產(chǎn)生機(jī)理
CHO細(xì)胞生長過程中的產(chǎn)生的乳酸主要有兩種即：D-CH3和 L-CH3。在CHO細(xì)胞的對(duì)數(shù)生長期， 隨著細(xì)胞的快速增殖，CHO細(xì)胞產(chǎn)物也會(huì)不斷地積累，其中CH3和 NH4+ 會(huì)有明顯的變化。乳酸產(chǎn)物的多少與丙酮酸濃度、乳酸代謝速度以及NADH/NAD+的含量所決定。

從乳酸生成的角度來看，丙酮酸是產(chǎn)生乳酸的主要來源。那么丙酮酸又是怎么來的呢？

CHO細(xì)胞培養(yǎng)過程中，丙酮酸的主要來源有三個(gè)：
1. 來源于培養(yǎng)基中。CHO培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分可以達(dá)到50-100種，其中丙酮酸成分雖然可以 作為細(xì)胞培養(yǎng)中的替代碳源，但容易形成L-CH3。所對(duì)于CHO培養(yǎng)一般不建議使用含丙酮酸鈉的培養(yǎng)基。
2. 來源于糖酵解。培養(yǎng)基中的葡萄糖經(jīng)過糖酵解過程形成丙酮酸再通過NADH/NAD+途徑代謝產(chǎn)生L-型乳酸，這樣高濃度乳酸不利于CHO 細(xì)胞的生長。所以，部分培養(yǎng)基生產(chǎn)商使用半乳糖來替葡萄糖或者通過限制葡萄糖 濃度 或補(bǔ)充其他碳水化合物來控制乳酸的形成。
3. 來源于丙氨酸等營養(yǎng)成分。丙氨酸在脫氨基的作用 也會(huì)生成丙酮酸和NH4+等產(chǎn)物。這些成分也會(huì)參與進(jìn)一步的酶化反應(yīng)產(chǎn)生乳酸，并伴隨細(xì)胞的生長而累積。

丙酮酸的代謝途徑
CHO細(xì)胞培養(yǎng)過程中丙酮酸進(jìn)入TCA循環(huán)的量 一般很少，多數(shù)會(huì)通過NADH/NAD+的方式進(jìn)入丙酮酸--乳酸--丙酮酸的循環(huán)。當(dāng)乳酸產(chǎn)物濃度增高就造成乳酸累積，今兒影響到CHO 細(xì)胞的生長狀態(tài)。

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