CHO細(xi)胞(bao)乳(ru)酸代謝轉(zhuan)移對細胞(bao)生(sheng)長和生(sheng)產(chan)效(xiao)率的影響(xiang)

關鍵詞：乳(ru)酸代謝轉(zhuan)移；壹次性生(sheng)物反應(ying)器(qi)；細胞(bao)乳(ru)酸代謝；EKF乳(ru)酸分(fen)析(xi)儀

在(zai)中(zhong)國(guo)倉(cang)鼠卵(luan)巢(CHO)細(xi)胞(bao)系(xi)中(zhong)，觀察(cha)到(dao)從乳(ru)酸生(sheng)產(chan)(LP)到(dao)凈乳(ru)酸消費(fei)(LC)的代謝轉(zhuan)變。該轉(zhuan)變通(tong)常會導(dao)致細胞(bao)生(sheng)長、生(sheng)產(chan)率(lv)、過(guo)程(cheng)健(jian)壯(zhuang)性和可伸縮性的改進(jin)。本文通(tong)過(guo)兩(liang)項補(bu)充(chong)研究(jiu)進(jin)壹步調查(zha)了乳酸代謝轉(zhuan)移現象，發現(xian)銅濃(nong)度(du)和細(xi)胞(bao)的乳酸代謝特性之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)關(guan)聯(lian)。壹(yi)次(ci)性生(sheng)物反應(ying)器(qi)培養，在(zai)LP條(tiao)件下(xia)，細(xi)胞(bao)能(neng)量代謝效(xiao)率較(jiao)低(di)，丙酮(tong)酸和乙酰(xian)可可不能進(jin)入TCA循(xun)環(huan)，導(dao)致能源(yuan)效(xiao)率下(xia)降(jiang)。糖溶(rong)途(tu)徑(jing)仍然(ran)是能(neng)量主(zhu)要來源(yuan)，在(zai)培(pei)養過程(cheng)中(zhong)產(chan)生(sheng)了連續(xu)的乳酸。此(ci)外(wai)，研(yan)究(jiu)還發現(xian)遊(you)離脂肪(fang)酸的積累(lei)，這(zhe)是細(xi)胞(bao)為(wei)滿(man)足(zu)液(ye)化細胞(bao)能(neng)量需(xu)求(qiu)而(er)利(li)用磷脂分(fen)解(jie)代謝。乳(ru)酸代謝轉(zhuan)移可能與細(xi)胞(bao)的氧化代謝能(neng)力(li)有(you)關(guan)。深入研(yan)究(jiu)乳酸代謝轉(zhuan)移對細胞(bao)生(sheng)長和生(sheng)產(chan)效(xiao)率的影響(xiang)將(jiang)對(dui)優化細胞(bao)培(pei)養過程(cheng)具(ju)有(you)重要意義(yi)。

細(xi)胞(bao)培(pei)養技術在(zai)生(sheng)物醫藥(yao)領域(yu)的應用愈(yu)發廣(guang)泛(fan)，其中使進(jin)行倉(cang)鼠卵(luan)巢(CHO)細(xi)胞(bao)系(xi)被(bei)廣(guang)泛(fan)應(ying)用於抗體(ti)的生(sheng)產(chan)。為(wei)了提高用壹(yi)次性生(sheng)物反應(ying)器(qi)的生(sheng)產(chan)效(xiao)率和過(guo)程(cheng)性能(neng)，研(yan)究人(ren)員發現乳酸代謝轉(zhuan)移在(zai)細(xi)胞(bao)代謝中(zhong)起著重要作用。乳(ru)酸的產(chan)生(sheng)和消耗(hao)在(zai)細(xi)胞(bao)培(pei)養過程(cheng)中(zhong)，會對(dui)細胞(bao)的生(sheng)長和生(sheng)產(chan)效(xiao)率產(chan)生(sheng)重要影響。本文(wen)通(tong)過(guo)對中國倉(cang)鼠卵(luan)巢細(xi)胞(bao)系(xi)中(zhong)乳酸代謝轉(zhuan)移的研究(jiu)，探(tan)討其與細(xi)胞(bao)生(sheng)長和生(sheng)產(chan)效(xiao)率之(zhi)間(jian)的關系(xi)。

乳(ru)酸代謝轉(zhuan)移對細胞(bao)生(sheng)長的影響(xiang)：

在(zai)乳(ru)酸生(sheng)產(chan)(LP)條(tiao)件下(xia)，細(xi)胞(bao)的能量代謝效(xiao)率較(jiao)低(di)。研究(jiu)發現，葡萄(tao)糖在(zai)LP條(tiao)件下(xia)主(zhu)要轉(zhuan)化為丙(bing)酮(tong)酸、山(shan)梨醇、乳(ru)酸鹽(yan)和其他糖化中間(jian)體(ti)。然(ran)而(er)，丙酮(tong)酸和乙酰(xian)可可不能進(jin)入三羧(suo)酸循(xun)環(TCA循(xun)環)，導(dao)致能源(yuan)效(xiao)率下(xia)降(jiang)。此(ci)時(shi)，細(xi)胞(bao)主(zhu)要依靠糖解(jie)途(tu)徑(jing)提(ti)供(gong)能(neng)量，產(chan)生(sheng)連續(xu)的乳酸。這(zhe)壹現(xian)象可能是由於乳酸的生(sheng)成速率高於細胞(bao)進(jin)壹步代謝的能力(li)。通(tong)過(guo)分析(xi)代謝產(chan)物，研究(jiu)人員(yuan)發(fa)現乳(ru)酸代謝轉(zhuan)移會影(ying)響細胞(bao)的能量代謝，從(cong)而(er)影響(xiang)細胞(bao)的生(sheng)長。

乳(ru)酸代謝轉(zhuan)移對生(sheng)產(chan)效(xiao)率的影響(xiang)：

乳(ru)酸代謝轉(zhuan)移不僅影響(xiang)細(xi)胞(bao)的生(sheng)長，還會對(dui)細胞(bao)的生(sheng)產(chan)效(xiao)率產(chan)生(sheng)重要影響。在(zai)乳(ru)酸生(sheng)產(chan)階(jie)段(duan)，通(tong)過(guo)EKF乳酸分(fen)析(xi)儀測(ce)量發現細胞(bao)產(chan)生(sheng)大量乳酸，但(dan)在(zai)凈(jing)乳(ru)酸消費(fei)(LC)階(jie)段(duan)，細(xi)胞(bao)開(kai)始(shi)消耗(hao)乳(ru)酸。本(ben)研究(jiu)通(tong)過(guo)兩(liang)項補(bu)充(chong)研究(jiu)，進(jin)壹步揭示了乳酸代謝轉(zhuan)移對生(sheng)產(chan)效(xiao)率的影響(xiang)。首(shou)先，在(zai)兩(liang)種不(bu)同的培養基中(zhong)培(pei)養了單壹細(xi)胞(bao)系(xi)，在(zai)兩(liang)者之(zhi)間(jian)僅(jin)存在(zai)銅濃(nong)度(du)的差(cha)異(yi)。結(jie)果顯(xian)示，不(bu)同(tong)銅濃(nong)度(du)下(xia)細(xi)胞(bao)的乳酸代謝特性存(cun)在(zai)差(cha)異(yi)，進(jin)壹步驗證(zheng)了乳酸代謝與銅濃(nong)度(du)之(zhi)間(jian)的關聯(lian)。其次，通(tong)過(guo)在(zai)高銅含(han)量的培養基中(zhong)培(pei)養具(ju)有(you)不(bu)同乳酸代謝特性的兩(liang)種不(bu)同細胞(bao)系(xi)，發(fa)現乳(ru)酸代謝轉(zhuan)移可能與細(xi)胞(bao)的氧化代謝能(neng)力(li)有(you)關(guan)。在(zai)乳(ru)酸生(sheng)產(chan)階(jie)段(duan)，連續(xu)的乳酸產(chan)生(sheng)會導(dao)致液(ye)化細胞(bao)的可伸縮性和過(guo)程(cheng)健(jian)壯(zhuang)性的改進(jin)。

本(ben)文(wen)通(tong)過(guo)研究中國(guo)倉(cang)鼠卵(luan)巢細(xi)胞(bao)系(xi)中(zhong)乳酸代謝轉(zhuan)移現象，探討(tao)了其與細(xi)胞(bao)生(sheng)長和生(sheng)產(chan)效(xiao)率之(zhi)間(jian)的關系(xi)。研(yan)究發(fa)現(xian)，在(zai)乳(ru)酸生(sheng)產(chan)條(tiao)件下(xia)，細(xi)胞(bao)的能量代謝效(xiao)率較(jiao)低(di)，丙酮(tong)酸和乙酰(xian)可可不能進(jin)入TCA循(xun)環(huan)，導(dao)致能源(yuan)效(xiao)率下(xia)降(jiang)。使用EKF乳(ru)酸分(fen)析(xi)儀進(jin)行乳酸分(fen)析(xi)發現(xian)乳(ru)酸代謝轉(zhuan)移會影(ying)響細胞(bao)的能量代謝和生(sheng)長，進(jin)而(er)對生(sheng)產(chan)效(xiao)率產(chan)生(sheng)重要影響。乳酸代謝轉(zhuan)移可能與細(xi)胞(bao)的氧化代謝能(neng)力(li)有(you)關(guan)。深入研(yan)究(jiu) 壹次(ci)性生(sheng)物反應(ying)器(qi)中乳(ru)酸代謝轉(zhuan)移對細胞(bao)生(sheng)長和生(sheng)產(chan)效(xiao)率的影響(xiang)，對(dui)優化細胞(bao)培(pei)養過程(cheng)具(ju)有(you)重要意義(yi)。

蘇州(zhou)阿(e)爾(er)法(fa)生(sheng)物實驗(yan)器(qi)材(cai)有(you)限公司(si)十四(si)年來專註於生(sheng)物實驗(yan)室(shi)儀器(qi)設備 B2B專(zhuan)業(ye)供(gong)應(ying)，主(zhu)要產(chan)品包括(kuo)生(sheng)物反應(ying)器(qi)、發酵罐、細(xi)胞(bao)生(sheng)物反應(ying)器(qi)、微生(sheng)物發酵罐、搖(yao)床(chuang)等細胞(bao)培(pei)養及制藥相關實驗(yan)室(shi)儀器(qi)。在(zai)生(sheng)物反應(ying)器(qi)及生(sheng)物發酵罐技術領域(yu)開(kai)發方面有(you)著(zhe)豐富(fu)的經(jing)驗和獨(du)到(dao)的見(jian)解，從客(ke)戶(hu)需(xu)求(qiu)設(she)計、配型(xing)指導(dao)到(dao)運(yun)輸(shu)交付、售後(hou)服(fu)務(wu)等各環(huan)節(jie)都擁有(you)完(wan)善的服務(wu)流程(cheng)簡(jian)便(bian)、快捷。如需(xu)了解更多(duo)產(chan)品相關信(xin)息，請咨詢蘇州(zhou)阿(e)爾(er)法(fa)生(sheng)物實驗(yan)器(qi)材(cai)有(you)限公司(si)

參考文(wen)獻(xian)：

[1] Zhang Y, Jenkins S, Liu Z. Metabolic phenotypic conversion of lactic acid production to consumption in Chinese hamster ovary cells[J]. Journal of biotechnology, 2017, 241: 102-111.

[2] Zhang Y, Jenkins S, Liu Z. Metabolic profiling of CHO cells in two different culture media using 1H-NMR spectroscopy[J]. Biotechnology progress, 2016, 32(1): 189-196.