低成本食品级血清白蛋白替代品助力无血清细胞培养

细胞培养肉被视为未来兼具伦理、环保与无抗生素优势的肉类替代品，然而当前其市场化进程面临的主要瓶颈之一，是细胞培养基成本高昂，且对血清白蛋白高度依赖，血清白蛋白的生产预计将成为该产业的重大制约因素。鉴于此，研究团队以牛肌肉干细胞为研究对象，对无血清的B8/B9培养基进行了优化。

研究发现，多种食品级、低成本的培养基稳定剂在短期和长期培养中，展现出与重组人血清白蛋白相当甚至更优的B8培养基稳定效果。这些稳定剂包括甲基纤维素（MC）、丙氨酸（ALA）、玉米淀粉（STC）、山梨糖醇等。其中，甲基纤维素和丙氨酸的组合在低浓度下就能达到与0.8g/L人血清白蛋白相当的稳定效果，且甲基纤维素与人血清白蛋白的组合对牛卫星细胞的稳定效果优于单独使用任何一种稳定剂（如图1）。

图1 甲基纤维素（MC）与人血清白蛋白（HSA）对CHO-DUXB11细胞表达EpoFc的影响

进一步研究表明，这些稳定剂的作用机制主要包括部分规避生长因子的降解、提高培养基粘度以促进细胞粘附，以及通过弱相互作用延长蛋白质半衰期等。例如，甲基纤维素能在一定程度上延长重组人肝细胞生长因子（rhHGF）和重组人血小板衍生生长因子（rhPDGF）的半衰期，且培养基粘度的增加可能有助于细胞的粘附和增殖。

研究还证实了该方法对其他卫星细胞（如猪、鸡的卫星细胞）和CHO细胞的适用性，但不同细胞系对稳定剂的响应存在显著差异。对于猪和鸡的卫星细胞，不含人血清白蛋白的B8+MC培养基是长期增殖的最佳选择；而对于CHO细胞，添加甲基纤维素和人血清白蛋白能提高细胞活力和EpoFc的表达量。

通过使用这些低成本的食品级稳定剂，研究团队成功降低了细胞培养基的成本。对于某些细胞系，如猪卫星细胞，使用B8+MC培养基可完全替代含有人血清白蛋白的培养基，使培养基成本大幅降低；对于牛卫星细胞，B8+MC+STC的组合也能在一定程度上替代人血清白蛋白，同时将B8/B9培养基的初始浓度稀释至70%，不会导致细胞密度损失，综合可使培养基成本降低73%。

这些研究成果为细胞培养肉产业摆脱对血清白蛋白的高依赖提供了可行途径，有助于推动细胞培养肉的市场化进程，同时也有望降低各类生物制药的生产成本，为生物医药领域带来新的发展机遇。

来源：10.1038/s41598-025-99603-7