论文部分内容阅读
昆虫细胞杆状病毒表达载体系统(Baculovirus expression vector system, BEVS)是继大肠杆菌、酵母菌和哺乳动物细胞之后的第四大基因工程表达载体系统。相比于其他表达系统,BEVS具有外源基因克隆量大、重组蛋白表达水平高等诸多优点,因而成为生物制药领域的研究热点。随着人们对BEVS的深入了解,以及其在重组蛋白药物研究中的广泛应用,昆虫细胞的体外大规模培养和相应昆虫细胞无血清培养基的研究也显得越为重要。目前应用最广泛的昆虫细胞系主要有Sf-9细胞系和BTI-TN-5B1-4细胞系(Hi-five),与其他昆虫细胞系相比,Hi-five细胞具有外源基因高表达的优良特性,因此具有更高的生产研究价值。我国广泛应用的商品化昆虫细胞培养基主要为进口产品,价格昂贵,实验成本高,限制了昆虫细胞体外规模化培养技术的开发研究,阻碍了利用昆虫细胞BEVS生产重组蛋白药物技术的推广和普及。本论文通过对Hi-five细胞的悬浮驯化和无血清驯化,得到了其无血清悬浮细胞株,并试制了该悬浮细胞株的无血清培养基,从而建立了该细胞的无血清悬浮培养技术,这将对我国利用BEVS生产重组蛋白药物技术的进一步发展有积极作用。本研究首先利用商品化的昆虫细胞培养基对引自中国典型培养物保藏中心(CCTCC)的贴壁型Hi-five细胞进行了悬浮驯化和降血清驯化,建立了可无血清培养的Hi-five悬浮细胞株,并对其进行了细胞生物学鉴定、微生物污染检测(包括细菌、真菌、支原体及病毒外源因子等)和细胞致瘤性检查,以确定该细胞在生物制药领域应用的安全性和商用价值。结果表明:在三角瓶中用HyQ SFX-Insect培养基复苏并培养Hi-five悬浮细胞,细胞的复苏活力可达79.3%,复苏后Hi-five悬浮细胞批培养的最大增殖浓度为3.2×106cells·mL-1群体倍增时间为27.4 h:换液培养的最大增殖浓度为4.0×106cells·mL-1,指数生长期倍增时间为23.2 h。该悬浮细胞株经检测符合药典要求,无细菌、真菌、支原体和内、外源病毒因子污染,未显示致瘤性,故扩大、冻存,建立了Hi-five悬浮细胞的细胞系。其次,在查阅大量文献及对Grace’s、IPL-41和TC-100三种商品化昆虫细胞培养基成分的分析研究基础上,设计了Hi-five悬浮细胞的基础培养基。利用单因素实验和正交实验,在该基础培养基中补加了葡萄糖,添加了酵母抽提物、水解乳蛋白、脂类复合物和PF-68等添加物,并调整上述5种成分的含量,研究Hi-five悬浮细胞生长、代谢的规律,筛选、试制出一种廉价的适合Hi-five悬浮细胞生长的无血清培养基并命名为H-SFM-2。然后以HyQ SFX-Insect为对照,对H-SFM-2无血清培养基的培养效果进行了检验,对比试验结果显示:HyQ SFX-Insect培养Hi-five悬浮细胞,其密度峰值为4.2×106 cells·mL-1,群体倍增时间为25.4 h;H-SFM-2培养Hi-five悬浮细胞,其密度峰值可达4.4×106 cells·mL-1,群体倍增时间24.4h。在H-SFM-2中连续传代培养Hi-five悬浮细胞20代,平均最大增殖密度为4.7×106cells·mL-1,平均细胞活力88.8%,平均倍增时间为27.5h。在5L赛多利斯生物反应器流中加培养Hi-five悬浮细胞,其最大细胞增殖浓度为3.5×106cells·mL-1,细胞量达到1.4×1010 cells,群体倍增时间为26.9h。表明驯化出的Hi-five悬浮细胞和试制的H-SFM-2无血清培养基有开发和应用前景。