甲状旁腺是位于甲状腺背侧的小型内分泌器官，虽然体积很小，却承担着调节机体钙代谢的重要任务。其主要功能是分泌甲状旁腺激素（PTH），并通过钙敏感受体（CaSR）感知血液中钙离子浓度变化。当血钙降低时，PTH分泌增加，促进骨、肾脏和肠道共同调节钙水平；当血钙升高时，PTH分泌受到抑制。甲状旁腺功能异常可能导致低钙血症、高钙血症、肾钙化、异位钙化等问题，严重时还可出现抽搐、癫痫样发作、心律失常等症状。

目前，甲状旁腺功能减退症的治疗主要依赖钙剂和活性维生素D补充，但这些方法难以模拟人体内PTH的动态分泌过程，患者血钙水平仍可能波动。因此，建立稳定的甲状旁腺细胞体外培养体系，对于细胞治疗、疾病模型和药物筛选都具有重要意义。然而，正常甲状旁腺细胞在体外很难长期维持功能。传统含血清培养条件下，细胞容易出现成纤维样细胞过度生长，CaSR和PTH等关键功能基因表达下降，导致细胞逐渐失去甲状旁腺特征。

针对这一难题，研究人员首先从C57BL/6J小鼠中显微分离甲状旁腺组织，并通过免疫荧光确认其表达CaSR、PTH和Gcm2等典型标志物。流式细胞分析显示，每只小鼠可获得约498.67±163.91个CaSR阳性甲状旁腺细胞。这也说明，甲状旁腺原代细胞数量极少，给体外扩增和功能检测带来了明显限制。

研究团队比较了不同培养条件对细胞状态的影响。结果显示，在常规含10%胎牛血清的培养基中，细胞培养14天后主要呈现成纤维样形态，未形成明显的上皮样细胞集落。相反，在无血清并添加B27的培养体系中，细胞更容易保持上皮样形态，且上皮标志物Cdh1表达较高，间充质标志物Vim受到抑制。进一步加入PVP后，培养效果更加明显：细胞活性提高，Casr、Pth、Gcm2和Cga等甲状旁腺功能相关基因显著上调。

图1 在无血清培养基中，辅以B27和PVP的原级小鼠甲状旁腺细胞的出现及上皮特征 

PVP的作用并不是提供营养，而是作为大分子拥挤剂，模拟体内细胞外空间中较高分子密度的微环境。研究发现，PVP处理后，细胞外基质相关分子Lamc1和Col4a1表达增加，LAMC1和COL4A1在细胞周围的沉积增强。这提示，PVP可能通过改善局部细胞外基质环境，帮助甲状旁腺细胞维持上皮结构和功能表型。

此外，研究还考察了培养基中钙离子浓度对细胞增殖的影响。在PVP-B27无血清体系下，1.2 mmol/L钙离子条件可促进细胞数量增加，细胞数达到1207.67±131.36，较分离时约增加2.4倍，并且仍保持Casr、Pth和Gcm2等标志物表达。相比之下，0.5 mmol/L钙离子条件下增殖效果较弱，而3.0 mmol/L高钙条件则导致明显细胞死亡。这表明，接近小鼠生理水平的钙浓度更有利于甲状旁腺样细胞在体外维持和扩增。

值得注意的是，研究进一步证明，血清暴露会迅速破坏甲状旁腺细胞的功能状态。将已在无血清条件下维持的细胞转入含血清培养基后，仅48小时，细胞即由上皮样形态转变为成纤维样形态；同时，Vim表达上调，Cdh1下降，Casr、Pth和Gcm2等关键标志物显著降低。这说明血清可能诱导类似上皮—间质转化（EMT）的过程，是甲状旁腺细胞体外功能丢失的重要原因之一。

总体来看，该研究建立了一种较为简单、可重复的二维无血清培养方法：以B27为基础补充物，联合PVP模拟大分子拥挤环境，并将钙离子浓度控制在适宜范围内，可在体外维持甲状旁腺样细胞至少14天。虽然研究尚未完成PTH蛋白水平定量，也未验证移植后的长期功能，但这一体系为后续甲状旁腺疾病模型、药物筛选和细胞治疗研究提供了基础平台。

从更广泛的细胞培养与生物制品研发角度看，本研究也再次提示：培养基成分、血清替代策略和微环境控制，往往决定了细胞能否保持稳定表型和功能。对于疫苗研发和生产而言，细胞培养体系同样是影响细胞生长、病毒扩增、工艺稳定性和批间一致性的关键环节。环凯可围绕疫苗研发与生物制品生产需求，提供相关细胞培养基、病毒培养支持产品及配套质量控制方案，助力科研和产业端建立更稳定、更可控的培养体系，为疫苗工艺优化和规模化生产提供可靠支撑。

参考来源：Iwawaki N, Takehara T, Tatemizo A, Teramura T. Serum-free culture with PVP enables maintenance of primary culture of parathyroid cells in vitro. Biosci Rep. 2026 Jun 17;46(6):BSR20253933. doi: 10.1042/BSR20253933. PMID: 41848352; PMCID: PMC13223393.