【论文解读】广东省科学院微生物研究所吴清平院士团队在无血清培养基领域发表重要综述：非动物源水解物是未来细胞培养基的重要成分

作者：Guanghan Fan#, Ying Li#, Qinghua Ye, Qinya Niu, Xinyu Zhao, Ling Chen, Qihui Gu, Youxiong Zhang, Xianhu Wei, Shi Wu, Qingping Wu* and Yuwei Wu*

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通讯作者：吴清平wuqp203@163.com、吴毓薇13503036950@163.com；

第一作者：范桄晗fanguanghan@sjtu.edu.cn、李滢liying@gdim.cn

动物细胞培养是目前生命科学领域研究和应用中使用的主要工具之一，它为研究人员提供了探索细胞生物学、疾病机制和药物研发的重要平台。目前，许多现代生物技术产品如重组蛋白、疫苗等的生产都依赖于动物细胞系的大规模培养，在生物医药行业具有十分重要的地位。动物细胞在培养基中生长和增殖需要多种营养成分，而其中最重要的成分之一是胎牛血清（Fetal Bovine Serum，FBS）。FBS中含有丰富的细胞生长和代谢所需的激素、生长因子、细胞附着因子和营养物质，对细胞的存活、增殖和生理活性的维持有至关重要的作用然而，FBS是一种具体成分未完全清晰的混合物，它的加入为疫苗和重组蛋白生产后纯化造成挑战，其次，FBS还存在质量不稳定、来源受限以及动物福利等问题，使用极度受限。因此，寻找血清替代物、开发各种类型的无血清培养基（Serum-Free Media，SFM）成为生物医药行业一个迫切的需求。为解决动物源水解物的局限，近年来研究者们将研究重心投至非动物源水解物（Animal derived free hydrolysate，ADFH）。研究表明将ADFH引入到SFM的组分中作为细胞培养基添加物，可以有效改善细胞培养性能。然而，由于大部分ADFH的成分尚未完全被表征，因此需要进一步研究以明确ADFH的成分构成以及这些成分如何影响细胞的生长。

针对上述问题，2024年12月6日，广东省科学院微生物研究所吴清平院士团队在组织工程领域的SCI期刊《Journal of Tissue Engineering》（中科院 细胞与组织工程学科 一区，IF 6.7）发表了题为《Animal-derived free hydrolysate in animal cell culture: Current research and application advances》的研究性论文。吴清平院士、吴毓薇为该论文的通讯作者，微生物安全与健康研究发展中心范桄晗硕士研究生及李滢博士为共同第一作者。论文获得了国家重点研发计划“微生物源新食物资源综合挖掘与工程化技术研究”（2022B1111070006）等项目的资助。

内容简介：

本文综合探讨了无动物源水解液（ADFH）在动物细胞培养中的研究进展和应用，涵盖了四个核心领域：ADFH的成分分析、制备工艺、分离与纯化技术；ADFH在动物细胞培养中的效果；ADFH的作用机制；以及ADFH的未来应用前景。

在成分和制备部分，文章综述了ADFH的制备技术，包括酶解、酸解、分离、过滤、浓缩、干燥和包装等关键步骤。尽管ADFH在工业上显示出巨大潜力，但其成分的深入特性化研究仍需加强，以明确其对细胞增殖的具体影响。在应用效果方面，研究表明ADFH作为胎牛血清（FBS）的替代品，能有效促进细胞增殖、存活和蛋白合成，提升细胞培养的稳定性与效率。关于作用机制，ADFH通过提供必需营养、激活信号通路、调节蛋白合成与折叠、保护细胞免受氧化损伤和凋亡，以及调控细胞周期等多种方式发挥作用。对于应用前景，ADFH在培养肉、干细胞培养、重组蛋白与疫苗生产、组织工程与再生医学等领域展现出广泛的应用潜力。同时，文章也指出，尽管ADFH前景广阔，但其应用的法规尚不完善，成分的不确定性也限制了其广泛应用。

科研启示：

ADFH作为一种可持续、高效、可扩展的生物制药生产介质替代品，展现出显著的潜力和优势。系统评估ADFH作为生物制药生产介质替代品的潜力，深入探究其促进细胞生长的机制，分析其组成和关键成分，对于开发更可持续、成本效益更高的细胞培养方法具有重要的参考价值。

ADFH的未来发方向

参考文献链接：https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11624555/

IF: 6.7，Q1

作者简介

通讯作者

吴清平，男，中国工程院院士，博士，研究员，博士生导师，微生物安全与健康专家。现任广东省科学院微生物研究所名誉所长、广东省科学技术协会副主席，并兼任中国食品科学技术学会副理事长、中国食用菌协会名誉会长、国家微生物种业产业技术创新战略联盟理事长。吴清平院士长期致力于中国微生物安全与健康菌种、基因与组学大数据库构建和应用研究，近年来针对我国食品行业出现严重的微生物安全风险，从基础研究着手，发明先进的共性监控技术并建立起相关理论体系，研制出重点产业食品安全控制技术和与国际接轨的先进标准，解决了食品安全中的重要科学问题和关键技术难题，显著推动我国食品安全科学理论不断提升和产业健康发展。

李滢，医学博士，助理研究员，隶属于微生物安全与健康研究发展中心，目前从事幽门螺杆菌危害与防控研究、人体微生物功能解析、益生菌功能开发等研究工作；擅长应用多组学手段解析功能微生物与人类疾病发生、发展的关系；参与多项省部级益生菌功能开发项目，在健康长寿人群微生物组学研究及其重要功能挖掘、幽门螺杆菌的流行致病危害及精准防控等研究中均具有一定突破；近5年来，在相关领域申请发明专利50件，授权专利35件，发表论文64篇（SCI收录53篇）。

第一作者

范桄晗，生物与医药硕士，上海交通大学与广东省科学院微生物研究所联合培养研究生。主要研究方向为微生物源无血清培养的应用研究。以第一作者在Journal of Tissue Engineering、Biotechnology Journal等杂志发表SCI论文2篇。