血清：成分、分类与细胞培养中的作用

血清：成分、分类与细胞培养中的作用

血清是细胞培养中不可或缺的重要成分，它不仅为细胞提供基本的营养物质，还包含多种生长因子和激素，对细胞的增殖、分化和维持具有重要作用。本文将详细介绍血清的定义、分类及其在细胞培养中的具体作用。

血清

血清是指血液凝固后，在血浆中去除纤维蛋白原及某些凝血因子后分离出的淡黄色透明液体，也可视为纤维蛋白原已被去除的血浆。其主要功能包括：提供基本营养物质，为细胞生长和代谢提供必要的支持；提供激素和各种生长因子，促进细胞的增殖和分化；提供结合蛋白，协助营养物质的运输和代谢；提供促接触和生长因子，使细胞能够贴壁生长，避免机械损伤；对培养中的细胞起到一定的保护作用，维持细胞的生理状态和稳定性。

中文名 |

血清 |

作 用 |

提供激素和各种生长因子等 |

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外文名 |

serum |

定 义 |

指纤维蛋白原已被除去的血浆 |

定义

血清是血浆去除纤维蛋白原后形成的胶状液体。每100毫升人血清中蛋白质含量约为6-8克，其中主要成分是白蛋白和球蛋白。血清本身不会凝固，具有多种重要生理功能：在免疫方面发挥关键作用，有助于维持体内的酸碱平衡和渗透压稳定；血清中的蛋白质还可作为储备，在机体蛋白质供应不足时提供补充。人和动物的血清常被用于开展各种血清学试验，以辅助疾病诊断。含有抗体的血清可用于疾病的预防或治疗。

血清类别

血清种类繁多，根据不同来源、处理方式及用途，可划分为以下类别：

1. 胎牛血清 ：来源于胎牛，是细胞培养中常用的基础血清，富含多种营养成分和生长因子。

2. 透析型胎牛血清 ：经过透析处理，去除小分子杂质，适用于对培养环境要求较高的细胞培养。

3. 天然低IgG胎牛血清 ：天然低免疫球蛋白G（IgG）含量，适合免疫相关实验，减少背景干扰。

4. 干细胞培养胎牛血清 ：专为干细胞培养优化，提供干细胞生长和维持所需的特定营养成分。

5. 特殊用途胎牛血清 ：针对特定细胞类型或实验需求定制，满足特殊培养条件。

6. 活性炭/葡萄糖处理胎牛血清 ：经过活性炭和葡萄糖处理，进一步去除杂质，优化培养环境。

7. 胎牛血清替代物 ：通过化学合成或生物工程手段制备，可替代胎牛血清，减少动物来源成分。

8. 小牛血清 ：来源于新生小牛，适用于多种细胞培养，具有良好的通用性。

9. 新生牛血清 ：特指新生牛的血清，富含营养成分，适合多种细胞的生长和分化。

10. 加强型小牛血清 ：经过特殊处理，增强营养成分和生长因子含量，提升细胞培养效果。

11. 补铁小牛血清 ：添加铁元素，满足细胞对铁的需求，促进细胞生长和代谢。

12. 成牛血清 ：来源于成年牛，适用于特定细胞类型的培养，具有独特的营养成分。

13. 供体马血清 ：来源于马的血清，具有独特的免疫特性和营养成分，适用于特定实验。

14. 兔血清 ：来源于兔，具有良好的生物相容性，适用于多种细胞培养和实验。

15. 鸡血清 ：来源于鸡，适用于禽类细胞培养及相关研究。

16. 猪血清 ：来源于猪，具有丰富的营养成分，适用于多种细胞培养。

17. 马血清 ：来源于马，具有独特的免疫特性和营养成分，适用于特定实验。

18. 其他动物血清 ：包括其他各类动物的血清，根据来源动物的特性，适用于特定的细胞培养和实验。

19. 合成血清替代品 ：通过化学合成或生物工程手段制备，可替代天然血清，具有高度的稳定性和一致性。

主要成分

血清是由血浆去除纤维蛋白原而形成的一种极为复杂的混合物。尽管其大部分组成成分已经明确，但仍有一部分尚未完全知晓。血清的组成及含量会因供血动物的性别、年龄、生理条件和营养条件的不同而有所差异。作为一种不含纤维蛋白原的胶状液体，血清在维持血液的正常黏度、酸碱度、渗透压等方面发挥着重要作用。其主要由水和多种化学成分组成，这些化学成分包括白蛋白、α1、α2、β、γ-球蛋白、甘油三酯、总胆固醇、谷丙转氨酶等。此外，血清还含有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生长因子、激素、无机物等，这些物质共同作用，达到促进细胞生长或抑制生长活性的生理平衡。

尽管对血清成分和作用的研究已取得显著进展，但仍面临一些问题，主要包括以下几点：

1. 成分复杂性 ：血清的成分可能多达数百种，对其准确的成分、含量及其作用机制尚未完全明确，尤其是对其中一些多肽类生长因子、激素和脂类等的认识仍不充分，这给研究工作带来了诸多困难。

2. 批间差异 ：血清通常是批量生产的，不同批次之间存在较大差异。而且血清的保存期限通常不超过一年，因此，要确保每批血清的相似性极为困难，这使得实验的标准化和连续性受到限制。

3. 易变物质的存在 ：不能排除血清中含有易变物质，这被认为是“瓶中恶化”的原因之一。

主要作用

血清在细胞培养中具有多方面的重要作用，具体如下：

1. 提供基本营养物质 ：血清中含有氨基酸、维生素、无机物、脂类物质、核酸衍生物等，这些是细胞生长所必需的营养成分，为细胞的正常生长和代谢提供基础支持。

2. 提供激素和各种生长因子 ：血清包含多种激素，如胰岛素、肾上腺皮质激素（氢化可的松、地塞米松）、类固醇激素（雌二醇、睾酮、孕酮）等，以及多种生长因子，如成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、血小板生长因子等，这些成分对细胞的增殖、分化和维持细胞功能具有重要作用。

3. 提供结合蛋白 ：血清中的结合蛋白能够携带重要的低分子量物质，例如白蛋白可携带维生素、脂肪以及激素等，转铁蛋白可携带铁等矿物质。结合蛋白在细胞代谢过程中发挥着重要作用，协助营养物质的运输和代谢。

4. 提供促接触和伸展因子 ：血清中的这些因子有助于细胞贴壁生长，使细胞能够牢固地附着在培养基质上，避免因机械作用而受损，从而维持细胞的稳定性和完整性。

5. 对培养中的细胞起到保护作用 ：血清中含有抗蛋白酶成分，能够中和某些细胞（如内皮细胞、骨髓样细胞）释放的蛋白酶，防止细胞受到蛋白酶的损伤。此外，血清蛋白形成的粘度可以保护细胞免受机械损伤，尤其在悬浮培养搅拌时，粘度的作用尤为重要。血清还含有一些微量元素和离子，如硒（SeO₃），在细胞的代谢解毒过程中发挥重要作用。