间充质干细胞（MSC）已成为癌症研究的焦点，不仅因为它们具有分化成多种细胞类型的潜力，还因为它们具有令人着迷的免疫调节能力。人类间充质干细胞 (hMSC) 源自骨髓、脐带血和脂肪组织等多种组织来源，有望用于创新的癌症疗法。

扩张挑战：高效、安全的方法

然而，为基于间充质干细胞的疗法产生足够的细胞数量面临着重大障碍：

(i) 来源组织中 MSC 的丰度较低，因此需要大量 体外 细胞扩增；

(ii) 供体特异性特征，包括 MSC 频率和质量，随疾病进展和年龄而下降；和

(iii) 广泛扩张促进细胞衰老，导致治疗功能减弱。

鉴于使用 hMSC 进行临床应用的这些限制，迫切需要扩展这些细胞 体外。这项努力不仅需要有效且安全的扩增方法，还需要保留细胞基本特性的策略。加速这一扩增过程对于规避细胞衰老和潜在污染等挑战至关重要，这些挑战可能会损害这些细胞的治疗潜力。

细胞培养基：关键参与者 MSC 癌症研究

hMSC 扩增在癌症相关应用中的成功很大程度上取决于细胞培养基的选择。培养基的成分必须达到微妙的平衡，提供最佳的营养物质和生长因子，促进快速增殖，同时保留细胞的固有特性。

FBS：具有多方面优点的常见血清添加剂

胎牛血清 (FBS) 巩固了其作为首选血清添加剂的地位 细胞/组织 包括 MSC 在内的多种细胞的细胞培养。它通常添加到基础培养基中，例如 Dulbecco 改良 Eagle 培养基 (DMEM)， α-改良的最低必需培养基（α-MEM) 或 DMEM/F12 介质。 FBS 的受欢迎源于以下几个优势特性：

丰富的营养成分：

胎牛血清富含粘附分子、生长因子、微量营养素和激素。这些成分共同创造了一个滋养环境，促进哺乳动物细胞（包括 hMSC）的附着、生长和增殖。

成本效益：

从经济角度来看，胎牛血清为细胞培养提供了一种经济高效的解决方案，以相对较低的价格提供强大的生长促进因子。

局限性和担忧：FBS 的缺点

虽然 FBS 具有许多优点，但它也有其缺点。一些担忧促使研究人员和监管机构重新考虑其广泛使用：

批次间差异：

与胎牛血清相关的重大挑战之一是其批次之间固有的变异性。它是一种定义不明确的补充剂，生物活性化合物的质量和数量高度不一致。这种不一致可能会给细胞培养实验带来不可预测性，可能导致结果偏差并使重现性复杂化。

安全问题：

也许更重要的是，胎牛血清的异种性质带来了安全风险，包括潜在的免疫原性和与朊病毒/人畜共患传播相关的担忧。这些安全影响加强了监管审查，并促使人们寻找替代的、更安全的 hMSC 培养补充剂。

人血衍生物

由于上述担忧，使用自体或同种异体人血来源材料的趋势很明显，包括人血清（hS）、人脐带血血清（hUCBS）和人血小板裂解物（hPL）。

人血清 (hS)

人血清（HS） 已被建议作为 FBS 的替代品。 HS含有丰富的生物活性化合物和生长因子，可以增强hMSCs的增殖而不改变其特性和功能特性。

人脐带血血清 (hUCBS)

人脐带血血清（hUCBS）在正常分娩后很容易获得，因此通常可以筛查最常见的细菌或病毒污染，并且其使用不会引起任何伦理问题。它含有高水平的可溶性生长因子和60多种蛋白质，即高浓度的白蛋白、转铁蛋白和纤连蛋白，在细胞生长和干细胞分化中发挥不同的作用。一般来说，考虑到这种同种异体来源的容易获得、分离过程简单且廉价以及几乎不存在污染物，UCBS可以被认为作为细胞培养补充剂是有利的。

人血小板裂解物 (hPL)

人血小板裂解物 (hPL) 可以使用不同的程序从血液中轻松制备。从血小板中释放生长因子是 hPL 生产的关键点。 hPL含有较高浓度的生长因子，如表皮生长因子（EGF）、肝生长因子（HGF）、血小板源性生长因子（PDGF）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、转化生长因子β（TGF-ß1） ）和血管内皮生长因子（VEGF），优于 HS 和 FBS。这可能就是为什么大多数报告都认为 hPL 比 FBS 和 HS 更能支持细胞扩增的原因。

化学成分确定的培养基

为了解决与在细胞培养中使用成分不明确的血清或人源补充剂相关的限制，人们开始转向采用更精确配制的化学成分确定 (CD) 培养基。这些培养基的特点是明确的化学成分，包括小分子、盐、脂肪酸，还可能含有非动物体内产生的重组蛋白。

虽然 CD 介质具有优势，但它们通常缺乏贴壁依赖性 MSC 所需的必需粘附分子。因此，许多现有的 CD 培养基选项需要用细胞外基质 (ECM) 蛋白（例如胶原蛋白、纤连蛋白、玻连蛋白或层粘连蛋白）预包被培养基质，以促进细胞附着。这种预涂层可确保 hMSC 的附着和生长，类似于含血清培养物，并保留 MSC 的多能性。然而，这些 ECM 蛋白质（通常来自人类或动物）会带来与批次间差异、蛋白质含量信息不足、潜在免疫原性相关的问题，并且涉及耗时的包被程序。

值得注意的是，与补充有血清或其他动物源性补充剂的培养基相比，CD 培养基可能无法始终保持最佳细胞生长。这强调了在改进 CD 培养基配方方面进行研究和优化工作的持续重要性，以在细胞培养中实现更稳健和一致的结果。

无异源、无血清、无动物源 血清？

市场上有多种 MSC 培养基配方，包括无异源、无动物和无血清选项。然而，这些术语在解释上经常会出现混乱和不一致。

无异源通常被认为是不含非人类动物成分的制剂，但它仍然可能含有人类衍生的成分，例如人血清、全转铁蛋白或胰岛素。相比之下，无动物培养基不包括直接源自动物（包括人类）的任何成分。无血清通常表示不含血清或血浆的培养基，尽管它可能仍含有其他生物材料，如血小板裂解物、生长因子或白蛋白。

总之，大量的现有数据强调了人源补充剂相对于 FBS 的优越性，不仅解决了常见的缺点，而且在 MSC 扩增效率方面也超越了它们。在探索优化配方的过程中，掌握这些培养基和补充剂选项的复杂性对于研究人员至关重要。清楚地了解何时部署特定的鸡尾酒可以显着提高您研究工作的有效性和相关性。

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参考文献：

西米诺 M、贡萨尔维斯 RM、巴里亚斯 CC、马丁斯 MCL。用于安全人类间充质干细胞/基质细胞扩增的无异源策略：补充剂和涂层。干细胞国际。 2017；2017：6597815。 DOI：10.1155/2017/6597815。

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