无血清也能高产狂犬病病毒？BSR 与 Vero 细胞给出的新答案

狂犬病疫苗生产面临的老问题

狂犬病一旦发病几乎百分之百致死，预防的关键在于稳定、充足的疫苗供应。现实中，很多疫苗仍依赖含血清的细胞培养体系：

需要大量胎牛血清，成本高、批次差异大；

血清带来潜在微生物和动物源成分风险；

传统摇瓶或搅拌瓶培养，放大能力有限。

因此，业界一直在寻找一种既无血清、又适合规模化生产的狂犬病病毒培养工艺。

两种细胞 + 三种载体：研究是怎么做的？

研究团队选用了两条经典疫苗生产用细胞系：

BSR 细胞：来源于 BHK-21 的克隆，更易增殖、适合病毒放大；

Vero 细胞：已经广泛用于多种人用和兽用疫苗生产。

所有细胞都培养在OptiPRO™ SFM 无血清培养基中，以降低血清相关风险。之后，研究者让细胞分别“住”在三种不同的载体上：

　　1.BioNOC II® 宏载体

　　放入 BelloStage™-3000 这种“潮汐式(Tide Motion)”生物反应器中;

　　通过周期性上下流动的培养液，让细胞既能充分换气，又不会被剧烈搅拌剪切伤害。

　　2.Cytodex 1 微载体(传统 DEAE-dextran 微球)

　　3.Cytodex 3 微载体(带胶原涂层的微球)

　　这两种微载体都在磁力搅拌的培养瓶中使用，代表目前较为常见的实验室和中试工艺。

随后，研究团队在不同体系中接种狂犬病病毒，连续监测葡萄糖消耗、pH、CO₂ 浓度、细胞密度以及病毒滴度等关键参数。

结果：宏载体 + 潮汐式生物反应器“遥遥领先”

在完全无血清条件下，宏载体体系表现出明显优势：

• BSR 细胞
  • 第 4 天病毒滴度达到 5.6 × 10⁸ FFU/mL；
  • 比 Cytodex 1 提高约 19.3 倍，比 Cytodex 3 提高约 15.3 倍。
• 在 BioNOC II® + BelloStage™-3000 中，
• Vero 细胞
  • 第 5 天病毒滴度达到 2.0 × 10⁸ FFU/mL；
  • 比 Cytodex 1 高约 14 倍，比 Cytodex 3 高约 9.6 倍。
• 在同样的宏载体体系中，

更重要的是，宏载体体系的高滴度来得更快：BSR 细胞在 4 天内就达到峰值，而传统微载体往往需要更长培养时间才能勉强接近。

为什么这套系统更适合规模化？

研究显示，这种“无血清培养基 + 宏载体 + 潮汐式生物反应器”的组合，具备多重优势：

　　1.更安全

　　无需胎牛血清，减少了来源复杂、难以完全控制的动物源风险;

　　降低细菌、支原体等污染机会，更利于符合 GMP 要求。

　　2.更高密度的细胞生长

　　BioNOC II® 提供三维多孔结构，单位体积内可黏附更多细胞;

　　潮汐式流动保证了氧气和营养供应，同时避免强剪切力损伤细胞。

　　3.更易放大和一次性使用

　　BelloCell™ 500A 等一次性反应瓶使设备准备和清洗验证工作大幅减少;

对狂犬病防控和兽用疫苗行业意味着什么？

这项研究证明，在完全无血清条件下，也可以实现高效狂犬病病毒生产，并且病毒滴度远高于传统微载体体系。这对：

需要大规模生产动物狂犬病疫苗的国家和地区；

计划升级从“摇瓶时代”迈向现代化生物反应器的疫苗企业；

希望减少动物源成分、提高产品一致性的监管机构和生产商；

都具有直接的参考价值。与此同时，这种平台化思路也有望推广到其他包膜病毒疫苗，为兽用乃至人用疫苗开发提供新的工艺选项。

关键发现一览

在无血清 OptiPRO™ SFM 培养基中，BSR 与 Vero 细胞均能良好生长并高效增殖狂犬病病毒。

使用 BioNOC II® 宏载体 + BelloStage™-3000 生物反应器，病毒滴度比传统 Cytodex 微载体体系提高 约 10–20 倍。

宏载体体系可在更短时间内达到病毒峰值，提升生产效率。

无血清 + 一次性生物反应器，有助于降低污染风险和动物源成分暴露，更符合现代疫苗工业的发展方向。

同时，也可以关注一下国产培养基的选择。比如广东环凯生物已经推出了多款适用于贴壁和悬浮细胞的基础与优化培养基，包括 DMEM、MEM、RPMI1640 和 DMEM/F-12 等，其中就明确提到 DMEM 这类培养基非常适合用于疫苗生产和病毒宿主细胞的快速增殖场景；公司还围绕无血清体系给出生物制药与疫苗生产细胞培养的应用方案，帮助用户在保证细胞状态和产量的前提下，逐步从含血清体系过渡到更安全、可控的无血清工艺。

参考文献：Amanova, Z., Sametova, Z., Turyskeldy, S., Kurmasheva, A., Abitayev, R., Ussembay, A., Kondibaeva, Z., Toktyrova, D., Mazbayeva, D., Nurabayev, S., Kerimbayev, A., & Bulatov, Y. (2025). Efficient serum-free rabies virus propagation using BSR and vero cell lines: A comparative evaluation of BioNOC II® macrocarriers in the BelloStageTM-3000 bioreactor versus conventional microcarriers. Biology, 14(10), 1455. https://doi.org/10.3390/biology14101455