你知道各種細胞培養基的區別嗎？

　　現代的細胞培養已經具有固定的培養基配方，如DMEM、RPMI1640。它們大多屬于經典培養基。它們是如何發展起來的？

　　許多人做實驗只養一兩種細胞，也許只遇到一兩種培養基。但在歷史上積累起來的經典培養基實際上已至少有十幾種。回顧這些培養基，也許能看到前人為發展細胞培養而做出的一些努力。

　　圖。 細胞培養的三個奠基人：（左）Harry Eagle，（中）Renato Dulbecco，（右）Theodore T. Puck

　　最早的經典培養基是BME，是由美國生理學家Harry Eagle（1905-1992）在1955年開發的，用于培養HeLa細胞和小鼠成纖維細胞。他發現了細胞體外生長所必需的最低營養，這就是BME的配方。它由氨基酸、維生素、無機鹽、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之后出現了一種改良型，即MEM。

　　MEM可同時用于貼壁和懸浮細胞，可培養HeLa, BHK-21, 293, MCF-7細胞等。它是由Harry Eagle在BME配方基礎上開發的。之后誕生了MEM培養基的改良配方，如GMEM、a-MEM和DMEM。

　　圖。 （左）正常細胞。 （右）轉化細胞

　　DMEM即意大利生理學家Dulbecco改良的Engle培養基。DMEM最常用，能支持很多貼壁細胞生長，包括原代的成纖維細胞、神經元、HUVECs、平滑肌細胞以及一些細胞系如Hela（常用于癌癥和信號轉導研究）、293（常用于外源蛋白表達）、Cos-7（常用于轉染研究）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BHK-21細胞，以及用于研究影響細胞增殖能力的遺傳因素。

　　圖。 鏡下免疫熒光染色后呈現的細胞

　　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，可培養角質細胞、原代大鼠星形細胞等。

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

　　M199最初是用于雞胚成纖維細胞的營養研究。 它具有廣泛的物種適用性，特別是用于培養未轉化細胞。M199廣泛用于病毒學和疫苗生產。與其他基礎培養基相比，培養基199含有獨特的成分，包括腺嘌呤、腺苷、次黃嘌呤、胸腺嘧啶和其他維生素。

　　RPMI 1640主要用于培養懸浮細胞。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，經典培養基都不含蛋白質、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.