第3代间充质干细胞无血清培养基与血清培养基有何区别？

友康第3代MSC无血清培养基与血清培养基有何区别？

在描述产品区别之前，先简单描述下间充质干细胞无血清培养基。

间充质干细胞无血清培养基是怎么开发出来的？
研发人员根据近几十年来，中国及国外的科研人员在间充质干细胞研究方面取得的一些成果，比如什么样的物质可以很好的促进干细胞生长，什么样的物质可以抑制间充质干细胞的分化，什么样的物质有更好的贴壁效果等等。
在此基础之上，开发出一个初步的间充质干细胞无血清培养基配方。
然后，构建相应数学模型，结合大量的实验，确定各种组分组合的最优比例。
最后，通过应用于不同来源的人体组织（脐带或脂肪），提取及培养间充质干细胞，微调产品配方，使培养基能够更为广泛的适用于人体不同来源的组织中间充质干细胞的提取及培养。
一句话，是根据人们对干细胞的认识，专门开发出来的针对间充质干细胞的培养产品。 

血清培养基是什么情况？ 
一般应用 DMEM/F12，或 a-MEM，加上胎牛血清。 
一句话，是天然形成的产品，无法根据干细胞的特点进行对应调整与优化。

无血清 MSC 培养基与血清 MSC 培养基有什么不同？ 
从大的方面来讲，大致有 9 个方面的不同。

1.从使用安全性来讲
无血清 MSC 培养基更安全。
该培养基没有添加血清，也没有添加任何动物来源的组分，化学成分限定。因此，该培养基没有任何动物来源组分，在这种间充质干细胞无血清培养基中培养的细胞进入人体后，不会引起由于人体免疫排斥所经常发生的过敏及发烧症状。 
另外，由于没有任何动物来源的组分，自然也不会有任何与此相关的致病菌或病毒等，比如疯牛病毒等。 

2.从使用便利性来讲 
更便利，需要的操作步骤更少。 
使用友康间充质干细胞无血清培养基培养MSC，可用干细胞温和消化酶（同样是化学成分限定，无动物源组分）进行消化，且在消化后不需要终止消化（传统做法一般用血清培养基或血清终止消化），用 PBS 直接稀释离心去除即可。
更少的操作，意味着更少的工作量以及更低的污染概率。 

3.从干细胞产量来讲
MSC 的产量（扩增倍数）高于血清。 
在 MSC 培养基中培养所得的干细胞数量，不仅取决于培养基可以提供的营养组分，而且受细胞是否分化的极大影响。 
MSC 无血清培养基充分利用近几年的科研成果，特别是干细胞分化与衰老机制的研究，通过组分的调整能够可以更好的抑制细胞的分化。
从细胞数量来讲，一般一根 20CM 的脐带，可以得到原代细胞的数量为 1E7。前三代的扩增倍数均在 10 倍以上。（接种密度 8000 cells/cm2）。 

而血清培养基，由于其来源于动物血液，所以既有抑制干细胞分化的组分，也有促进干细胞分化的组分，没有办法人工选择。 
比如，血清中含有葡萄糖，再加上培养基里的糖，总含量就比较高了，高浓度糖易促衰老和分化；另外血清中一般均含有外泌体，是细胞分泌的一种囊泡结构，里面含有调节细胞生长和分化的物质，不同血清中这些物质的比例不一样，所以也易导致分化；血清中含有代谢废物，这些物质一般对细胞均有损害，易导致衰老和分化。
另外，目前很多用户一般使用带酚红的培养基，酚红作为常见的激素成分，对干细胞的生长有着明显的诱导分化的作用。

事实上，使用无血清 MSC 培养基的细胞产量高，是目前中国客户大量该换为无血清培养基的主要原因。而非安全性。

4.从细胞质量来讲（形态、活性、干性及表型）
从镜下看，无血清 MSC 培养的干细胞形态短小，呈标准立体梭形，细胞边缘清晰，透亮。这是细胞更少衰老与分化的直观表征。
相比来说血清培养基培养出来的 MSC 细胞，细胞形态扁平，体积更大，边缘不清晰。
血清培养基成分复杂，含有很多促进分化的物质，细胞易发生自发分化，因而细胞失去干性。另外，在体外定向分化时，易有培养基残留，会干扰定向分化。
但无血清培养基配方明确，各物质的量一定，不含干扰组分，细胞不易发生自发分化，干性维持较好，即使有残留，也不会干扰定向分化。
MSC 无血清培养基的表型，更为符合 MSC 细胞的定义。

5.从使用成本来讲
使用 MSC 无血清培养基，成本倾向于越来越低。
无血清培养基，其每一种组分都是人工合成的。包括氨基酸、无机盐、重组蛋白等。随着技术进步与产能扩大，所有人工制造的组分的生产成本均会大幅下降。
特别是随着培养基研发企业不断的改进产品，比如通过配方优化，不断降低昂贵的重组蛋白的使用量，干细胞培养基也在逐步向着完全化学成分限定培养基发展（CD 培养基），CD 培养基不含昂贵的重组蛋白，成本自然会大幅下降。
从用户角度讲，特别是干细胞药物企业而言，选择血清培养基或无血清培养基就是核心生产工艺的选择。一旦选择，以后极难更改。所以他们更倾向于选择以后成本会越来越低的无血清培养基。 

6.从干细胞药物申报角度来讲
由于无血清培养基有着明确的产品配方，因此，监管机构要求的关于细胞残留培养基组分的安全性验证的工作非常容易完成。
由于血清培养基，血清中已知组分有 150 多种，还有多种未知组分，细胞制品中的培养基残留安全性验证工作，极难完成，如果不说不可能的话。

7.从控制干细胞分泌因子角度来说
无血清培养基由于全组分都是人工添加的，因此，可以很方便的通过调节一些组分，来调节干细胞分泌的蛋白的含量。比如干细胞分泌的 PEG2，MSC 无血清培养基可以极为方便的通过调整不同组分的对比，大幅提高 PEG2 的表达。当然，其他涉及干细胞制成品的分泌的细胞因子的表达量均可通过 MSC 无血清培养基配方的调整得已实现。

8.从细胞衰老角度来说
无血清培养基当然不会添加会加速细胞衰老的物质。
而血清培养基中的血清组分很复杂，有 150 多种已知组分组分，多种未知组分。这些组分中，有些对细胞生长是有利的，有些对细胞生长是无作用的，有些对细胞生长反而是有害的。研究表明过氧化氢诱导后的MSCs 出现衰老特征，在体外培养时，这些活性氧（ROS）通过氧化 DNA、蛋白质等生物大分子对细胞造成伤害，加速细胞的衰老。干细胞对微环境中 ROS 的累积水平特别敏感，而血清中含有 ROS，可能会导致细胞内 ROS 大量聚集而引起细胞出现应激诱导的早熟性衰老。 

9．从性能稳定性来说
无血清培养基有明确的配方，因此，批间差极小，近乎没有。
而血清来自不同个体的牛，由于牛的体质不同，其血清中各种组分的差异很大。比如血清中的 EGF，有的含量为 10ug/ml，有的仅为 2ug/ml，相差了 5 倍。不同品牌间，甚至同品牌产品批次差别可能很大。培养效果没有保证。

关于该产品的背景资料：

友康生物 MSC 无血清培养基产品已在 2019 年获美国 FDA 的 2 类体外诊断试剂注册受理，是国内首个获得注册受理的干细胞无血清培养基产品。相信会为企业及科研机构从事干细胞研究提供更多的确定性。