体外培养和冷冻保存对微囊化细胞生长和内皮抑素表达的影响

微囊化基因工程细胞移植治疗肿瘤是一种新兴的肿瘤治疗方法,如果将此技术应用到临床研究,就需要制备大量的细胞活性良好、重组蛋白表达量高的生物微胶囊。体外培养和冷冻保存是生物微胶囊制备过程中两个重要的环节,因此需要考察体外培养和冷冻保存对微囊化重组基因细胞生长和蛋白表达的影响。以重组CHO细胞为模型,考察了体外培养时间和冷冻保存对微囊化细胞在动物体内生长和内皮抑素表达的影响及体外培养时间对微囊化细胞冷冻保存的影响。结果表明:体外培养时间对微囊化细胞在动物体内生长、内皮抑素表达和微囊稳定性具有较大的影响,体外不培养和培养4d的微囊化细胞在小鼠腹腔内生长良好、内皮抑素表达量高,并且微囊稳定性好,而体外培养8d的微囊化细胞在移植后的第26天破裂。体外培养时间对微囊化细胞冷冻保存也具有较大的影响,体外培养4d和8d的微囊化细胞在液氮中冷冻保存40d,复苏后细胞生长良好、内皮抑素表达量高,而冻存前未经过体外培养的微囊化细胞,复苏后细胞几乎全部死亡。综上所述,生物微胶囊在体外比较适宜的培养时间为4d。并且冷冻保存对微囊化细胞在动物体内生长、内皮抑素表达和微囊稳定性没有显著的影响。     

微囊化重组CHO细胞制备和培养条件的优化

微囊化重组基因细胞移植治疗肿瘤是一种新兴的肿瘤基因治疗方法,然而由于目前微囊化细胞规模化制备和培养技术还不成熟,阻碍了其在临床治疗中的推广与应用。以重组CHO细胞为模型,考察了不同的微囊制备和培养条件对微囊化细胞生长和内皮抑素表达的影响。实验表明,种子细胞所处的生长阶段和细胞接种密度对微囊化细胞生长和内皮抑素表达的影响较大,对数生长期的细胞进行包囊并且细胞接种密度为1×106~2×106cells/mL微囊时微囊内细胞生长良好、内皮抑素表达量高。微囊制备时间对细胞活性和内皮抑素表达也有较大的影响,制备时间延长对细胞的损伤增大,因此制备时间应控制在5h以内。生物微胶囊在制备过程中会造成细胞损伤,而体外培养是恢复细胞活性的良好方法,在培养过程中微囊接种量为5%时对细胞生长和内皮抑素表达有利。     

葡萄糖对重组CHO细胞生长代谢及EPO表达的影响

在CHO细胞批培养中 ,葡萄糖浓度从8.9增加到49.6mmol/L ,最大活细胞密度没有明显的差异 ,乳酸对葡萄糖的得率系数首先随着葡萄糖浓度的增加而增加 ,葡萄糖浓度达到 17.9mmol/L后 ,乳酸对葡萄糖的得率系数基本上维持恒定。在本实验中 ,葡萄糖浓度对谷氨酰胺代谢没有明显的影响。EPO的累积浓度首先随着起始葡萄糖浓度的增加 ( 8.9～ 17.9mmol L)而增加 ,进而又随着葡萄糖浓度的增加 (17.9～ 49.6mmol L)而下降 ,表明存在一最适浓度 ,在此浓度下重组CHO细胞的EPO表达最大。     

重组CHO细胞培养过程中氨对细胞代谢的影响

研究了重组CHO细胞批培养过程中,氨浓度对细胞的葡萄糖、谷氨酰胺及其它氨基酸代谢的影响。表明,细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的得率系数随着氨浓度的增加而降低,起始氨浓度为566mmol/L的批培养过程与起始氨浓度为021mmol/L的批培养过程相比,细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的得率系数分别下降了78%和74%,细胞对其它氨基酸的得率系数也分别下降了50%～70%。氨浓度的增加明显地改变了细胞的代谢途径,葡萄糖代谢更倾向于厌氧的乳酸生成。在谷氨酰胺的代谢过程中,谷氨酸经谷氨酸脱氢酶进一步生成α酮戊二酸的过程受到了氨的抑制,而氨对谷氨酸经谷氨酸转氨酶反应生成α酮戊二酸的过程有促进作用,但总体上谷氨酸进一步脱氨生成α酮戊二酸的反应受到了氨的限制。     

表达内皮抑素的rCHO细胞的微囊化培养

微囊化重组基因细胞移植治疗肿瘤是一种新兴的肿瘤基因治疗方法,如果将此技术应用到临床研究,就需要制备大量的细胞活性良好、重组蛋白表达量高的生物微胶囊。种子细胞是生物微胶囊治疗作用的执行者, 是构建微囊微反应器的基本元素。如何获得大量高活性的种子细胞已经成为规模化制备生物微胶囊所面临的最关键的限制因素。本实验考察了搅拌式生物反应器内扩增的重组CHO细胞进行包囊及微囊化细胞在生物反应器内规模化培养的可行性。实验结果显示:重组CHO细胞在生物反应器内可以快速生长,并且对数期细胞包囊,微囊化细胞活性良好。制备的微囊化细胞可以在生物反应器内培养,与培养板培养比较细胞生长较快、内皮抑素表达量较高。应用生物反应器培养技术能够在体外快速、大量扩增重组CHO细胞,满足微囊化细胞制备对种子细胞量与质的要求,微囊化细胞可以在生物反应器内培养。     

微囊化K562细胞生长周期及代谢特性的研究

以K562细胞为模型,分别进行微囊化和游离培养,运用流式细胞术考察两种培养体系下细胞周期和生长代谢变化;建立数学模型,模拟了两种培养体系下细胞的生长活性和代谢特性。实验发现：微囊化培养过程中的K562细胞处于DNA合成期（S期）的百分含量显著高于游离培养,并且细胞保持较高的增殖活性。模型计算表明,所建模型动力学参数能够很好地描述微囊化和游离两种培养体系下细胞的代谢情况;对细胞活性的理论计算表明,微囊化的细胞具有较高的增殖和代谢活性,同时细胞能够较长时间保持此活性;模型参数表明,两种培养体系下,葡萄糖对细胞生长的影响无显著差别 (k^Free_L≈k^APA_L),乳酸对游离培养细胞的生长具有明显抑制作用,但对微囊化培养细胞抑制作用较小(kFreeL>≈kAPAL)。     

谷氨酰胺和天冬酰胺对CHO细胞生长、代谢及抗体表达的影响

以离心换液的批培养为例,通过设计谷氨酰胺和天冬酰胺不同的添加方式来考察两者对CHO细胞生长,代谢及产物表达的影响。结果表明：基础培养基中谷氨酰胺和天冬酰胺不能简单地相互替换,缺失谷氨酰胺或天冬酰胺的基础培养基均不能支持dhfr-CHO细胞的正常生长和产物表达,仅谷氨酰胺和天冬酰胺的浓度同时达到4mmol/L,才能满足细胞生长所需。另外,代谢副产物氨的生成仅与谷氨酰胺和天冬酰胺的加和线性相关,与两者添加比例无关。但适当提高天冬酰胺与谷氨酰胺的比例可提高抗体表达水平,同时减少乳酸的生成。因此,为培养基开发与优化过程中谷氨酰胺和天冬酰胺的添加策略提供了依据,为建立高效的流加培养过程奠定了基础。     

代谢相关酶过表达对CHO细胞瞬时表达anti-hLAG3的影响

为提高CHO细胞重组蛋白表达量,对比研究了过表达代谢相关酶丙酮酸羧化酶(PYC2)、苹果酸酶Ⅱ(MDH2)、丙氨酸转氨酶1(ALT1)、鸟氨酸转氨甲酰酶(OTC)、氨基甲酰磷酸合成酶Ⅰ(CPS Ⅰ)和代谢相关蛋白牛磺酸转运蛋白(TAUT)及透明颤菌血红蛋白(VHb)对ExpiCHO-S瞬时表达anti-hLAG3的影响...     

不同方向内含子对重组CHO细胞中神经生长因子表达的影响

为了研究不同方向的嵌合体内含子对重组神经生长因子 (Nerve growth factor,NGF) 基因表达的影响,以人β-珠蛋白第一内含子5?端剪接序列和人免疫球蛋白重链可变区内含子3?端剪接序列组合而成的嵌合体内含子作为研究对象,在NGF基因5?端插入不同方向的嵌合体内含子,构建含不同方向内含子的NGF基因表达载体。转染至CHO细胞后,G418筛选稳定转染的细胞,荧光定量PCR、ELISA和Western blotting检测不同载体NGF基因的表达情况。结果显示内含子可以大幅度提高NGF基因的表达,且正向内含子对NGF基因表达的增强作用无论是在mRNA水平还是在蛋白水平都要高于反向内含子。所以内含子能够提高外源NGF基因的表达,且内含子调控转基因表达具有方向性。     

pH对重组CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响北大核心CSCD

在1 L反应器中探究p H对CHO细胞生长、单抗表达及质量的影响。在1 L反应器中对p H进行探究,实验研究表明当p H为7.05时最适合CHO细胞生长和抗体表达,在此条件下培养时第9天获得最高细胞密度1.54×107cells/m L,在第11天获得最高抗体浓度1 355.71 mg/L。p H对p CO2、乳酸积累、抗体的单体含量、电荷异质性和糖基化也有较大影响,当p H在6.95至7.25之间时,高p H培养能够降低乳酸积累和p CO2,但是会导致抗体的碱性峰增加。p H两项培养能够降低细胞活力,从而提高抗体表达量。     

体外培养的哺乳动物细胞的葡萄糖和谷氨酰胺代谢

综述体外培养哺乳动物细胞的葡萄糖和谷氨酰胺代谢。大部分的葡萄糖通过糖酵解途径为细胞提供中间代谢物质和能量 ,最终生成乳酸 ,只有很少部分进入TCA循环和磷酸戊糖途径。谷氨酰胺通过谷氨酰胺酶生成谷氨酸 ,并进一步通过谷氨酸脱氢酶或转氨酶生成α -酮戊二酸进入TCA循环 ,为细胞提供中间代谢物质和能量。糖酵解和谷氨酰胺代谢 (glutaminolysis)受葡萄糖和谷氨酰胺的影响而相互调节。     

Glutamine Metabolism Regulates Proliferation and Lineage Allocation in Skeletal Stem Cells

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丁酸钠和丙酸钠对工程CHO细胞生长代谢和嵌合抗体表达的影响

抗p185erbB-2基因工程抗体是一种有潜力的抗肿瘤药物。以稳定表达抗p185嵌合抗体的重组工程CHO细胞株为对象,分别用不同浓度丁酸钠(0~2mmol/L)和丙酸钠(0~10mmol/L)对处在对数生长期的细胞进行处理,在连续5d的培养过程中,每隔24h取样测活细胞数量,并用ELISA检测上清中抗体含量,5d后结束培养用FACS检测细胞周期。同时还用丁酸钠和丙酸钠处理长至90%满度的细胞,然后每隔12h取样一次检测葡萄糖和乳酸的含量。结果表明丁酸钠和丙酸钠可以有效地提高嵌合抗体在工程CHO细胞中的表达,表达量最高时可达58.3~59.6mg/L,是对照组的1.5倍。同时抑制细胞生长和阻断细胞周期在G1期,并且可减少培养过程中葡萄糖的消耗和乳酸的生成。和丁酸钠相比,丙酸钠具有较小的细胞毒性,是一种有潜力的替代品。     

Rewiring of Glutamine Metabolism Is a Bioenergetic Adaptation of Human Cells with Mitochondrial DNA Mutations

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Energetic and Morphological Plasticity of C6 Glioma Cells Grown on 3-D Support; Effect of Transient Glutamine Deprivation

The energetic metabolism of rat C6 glioma cells has been investigated as a function of the proliferative and differentiation states under three-dimensional (3-D) growing conditions on microcarrier beads. First, the transient deprivation of glutamine from the culture medium induced a marked decrease in the growth rate and a differentiation of C6 cells through the oligodendrocytic phenotype. Second, the respiratory capacity of the C6 cells during short-term subcultures with or without glutamine continuously declined as a function of the cell density, in part due to the mitochondrial content decrease. During the transition from the early exponential to the plateau growth phase in glutamine-containing medium, the oxygen consumption rate per single cell decreased concomitantly with a decrease in the glucose consumption and lactate production rates. This phenomenon led to a sixfold decrease in the total ATP production flux, without significantly affecting the cellular ATP/ADP ratio, thus indicating that some ATP-consuming processes were simultaneously suppressed during C6 proliferation. In glutamine-free medium, the cellular ATP/ADP ratio transiently increased due to growth arrest and to a reduced ATP turnover. Moreover, the results indicated that glutamine is not an essential respiratory substrate for rat C6 glioma under short-term glutamine deprivation. Worth noting was the high contribution of the mitochondrial oxidative phosphorylation toward the total ATP synthesis (about 80%), regardless of the proliferation or the differentiation status of the C6 cells.     

流体动力对HEK293细胞的细胞团形成及细胞生长和代谢的影响

利用HEK293细胞在悬浮培养中具有聚集成团的体外培养特性,在250mL的Bellco的搅拌培养体系中,以HEK293细胞团的粒径、细胞数、细胞活力、葡萄糖比消耗率(qglc)、乳酸比产率(qlac)和乳酸转化率(Ylacglc)为观察指标,考察HEK293细胞在搅拌速度分别设置为25、50、75和100rmin的培养条件下的细胞团形成、粒径分布以及细胞生长和代谢。HEK293细胞在搅拌速度为50rmin和75rmin培养条件下所形成细胞团的粒径大小适中、离散度小。培养7d后,HEK293细胞团的平均粒径分别为201μm和175μm,其中粒径≥225μm的细胞团所占比例均低于10%;在整个培养过程中,细胞团中的HEK293细胞活力维持在90%以上,qglc、qlac和Ylacglc等反映HEK293细胞代谢的参数保持相对恒定。实验结果提示:合适的搅拌速度所产生的流体动力既可使细胞团的粒径控制在合适的范围内,也可为细胞团中的HEK293细胞提供基本满足其正常生长和代谢需要的物质传递效率。