你知道各種細(xì)胞培養(yǎng)基的區(qū)別嗎？

　　現(xiàn)代的細(xì)胞培養(yǎng)已經(jīng)具有固定的培養(yǎng)基配方，如DMEM、RPMI1640。它們大多屬于經(jīng)典培養(yǎng)基。它們是如何發(fā)展起來的？

　　許多人做實(shí)驗(yàn)只養(yǎng)一兩種細(xì)胞，也許只遇到一兩種培養(yǎng)基。但在歷史上積累起來的經(jīng)典培養(yǎng)基實(shí)際上已至少有十幾種?；仡欉@些培養(yǎng)基，也許能看到前人為發(fā)展細(xì)胞培養(yǎng)而做出的一些努力。

　　圖。 細(xì)胞培養(yǎng)的三個(gè)奠基人：（左）Harry Eagle，（中）Renato Dulbecco，（右）Theodore T. Puck

　　最早的經(jīng)典培養(yǎng)基是BME，是由美國生理學(xué)家Harry Eagle（1905-1992）在1955年開發(fā)的，用于培養(yǎng)HeLa細(xì)胞和小鼠成纖維細(xì)胞。他發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞體外生長所必需的最低營養(yǎng)，這就是BME的配方。它由氨基酸、維生素、無機(jī)鹽、D-葡萄糖和酚紅組成。其中維生素有9種，氨基酸有13種，包括10種必需氨基酸、半胱氨酸、酪氨酸和谷氨酰胺。

　　BME之后出現(xiàn)了一種改良型，即MEM。

　　MEM可同時(shí)用于貼壁和懸浮細(xì)胞，可培養(yǎng)HeLa, BHK-21, 293, MCF-7細(xì)胞等。它是由Harry Eagle在BME配方基礎(chǔ)上開發(fā)的。之后誕生了MEM培養(yǎng)基的改良配方，如GMEM、a-MEM和DMEM。

　　圖。 （左）正常細(xì)胞。 （右）轉(zhuǎn)化細(xì)胞

　　DMEM即意大利生理學(xué)家Dulbecco改良的Engle培養(yǎng)基。DMEM最常用，能支持很多貼壁細(xì)胞生長，包括原代的成纖維細(xì)胞、神經(jīng)元、HUVECs、平滑肌細(xì)胞以及一些細(xì)胞系如Hela（常用于癌癥和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究）、293（常用于外源蛋白表達(dá)）、Cos-7（常用于轉(zhuǎn)染研究）等。

　　DMEM所含維生素的濃度大約是MEM的4倍，所含氨基酸大約比MEM高1倍，氨基酸種類則多3種，可以說營養(yǎng)更為豐富。

　　GMEM所含的氨基酸和維生素濃度比BME高1倍。它最初是MEM加上10％的磷酸胰蛋白？，用于培養(yǎng)BHK-21細(xì)胞，以及用于研究影響細(xì)胞增殖能力的遺傳因素。

　　圖。 鏡下免疫熒光染色后呈現(xiàn)的細(xì)胞

　　a-MEM也是MEM的改良型，包括非必需氨基酸、丙酮酸鈉、硫辛酸、維生素B12、生物素和抗壞血酸，可培養(yǎng)角質(zhì)細(xì)胞、原代大鼠星形細(xì)胞等。

　　Ham F-12培養(yǎng)基大約是在1965年由Ham引入，用于無血清培養(yǎng)CHO細(xì)胞（CHO細(xì)胞是美國遺傳學(xué)家Theodore T.Puck于1957年從一成年雌性倉鼠卵巢分離獲得的，在生物工程上應(yīng)用廣泛）。和其他基礎(chǔ)培養(yǎng)基相比，F(xiàn)-12含有的成分更廣泛，包括鋅、腐胺、次黃嘌呤和胸苷，還可用于培養(yǎng)軟骨細(xì)胞和前列腺上皮細(xì)胞。

　　M199最初是用于雞胚成纖維細(xì)胞的營養(yǎng)研究。 它具有廣泛的物種適用性，特別是用于培養(yǎng)未轉(zhuǎn)化細(xì)胞。M199廣泛用于病毒學(xué)和疫苗生產(chǎn)。與其他基礎(chǔ)培養(yǎng)基相比，培養(yǎng)基199含有獨(dú)特的成分，包括腺嘌呤、腺苷、次黃嘌呤、胸腺嘧啶和其他維生素。

　　RPMI 1640主要用于培養(yǎng)懸浮細(xì)胞。它含有還原劑谷胱甘肽和高濃度維生素（如肌醇、膽堿），還包括生物素、維生素B12等MEM、DMEM沒有包含的成分。

　　需要指出的是，經(jīng)典培養(yǎng)基都不含蛋白質(zhì)、脂類和生長因子，因此需要配合胎牛血清一起使用。

　　推薦參考資料

　　Joseph G. Gall, J. Richard McIntosh. Landmark Papers in Cell Biology: Selected Research Articles Celebrating Forty Years of The American Society for Cell Biology. Cold Spring Harbor Laboratory Press （December 2000）

　　Ham, R. G. Clonal growth of mammalian cells in a chemically defined synthetic medium, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1965, 53:288-293.