關(guān)鍵詞：乳酸代謝轉(zhuǎn)移；一次性生物反應(yīng)器；細(xì)胞乳酸代謝；EKF乳酸分析儀

在中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢(CHO)細(xì)胞系中，觀察到從乳酸生產(chǎn)(LP)到凈乳酸消費(fèi)(LC)的代謝轉(zhuǎn)變。該轉(zhuǎn)變通常會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)、生產(chǎn)率、過(guò)程健壯性和可伸縮性的改進(jìn)。本文通過(guò)兩項(xiàng)補(bǔ)充研究進(jìn)一步調(diào)查了乳酸代謝轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)銅濃度和細(xì)胞的乳酸代謝特性之間存在關(guān)聯(lián)。一次性生物反應(yīng)器培養(yǎng)，在LP條件下，細(xì)胞能量代謝效率較低，丙酮酸和乙酰可可不能進(jìn)入TCA循環(huán)，導(dǎo)致能源效率下降。糖溶途徑仍然是能量主要來(lái)源，在培養(yǎng)過(guò)程中產(chǎn)生了連續(xù)的乳酸。此外，研究還發(fā)現(xiàn)游離脂肪酸的積累，這是細(xì)胞為滿足液化細(xì)胞能量需求而利用磷脂分解代謝。乳酸代謝轉(zhuǎn)移可能與細(xì)胞的氧化代謝能力有關(guān)。深入研究乳酸代謝轉(zhuǎn)移對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和生產(chǎn)效率的影響將對(duì)優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程具有重要意義。

細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，其中使進(jìn)行倉(cāng)鼠卵巢(CHO)細(xì)胞系被廣泛應(yīng)用于抗體的生產(chǎn)。為了提高用一次性生物反應(yīng)器的生產(chǎn)效率和過(guò)程性能，研究人員發(fā)現(xiàn)乳酸代謝轉(zhuǎn)移在細(xì)胞代謝中起著重要作用。乳酸的產(chǎn)生和消耗在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，會(huì)對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)和生產(chǎn)效率產(chǎn)生重要影響。本文通過(guò)對(duì)中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞系中乳酸代謝轉(zhuǎn)移的研究，探討其與細(xì)胞生長(zhǎng)和生產(chǎn)效率之間的關(guān)系。

乳酸代謝轉(zhuǎn)移對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的影響：

在乳酸生產(chǎn)(LP)條件下，細(xì)胞的能量代謝效率較低。研究發(fā)現(xiàn)，葡萄糖在LP條件下主要轉(zhuǎn)化為丙酮酸、山梨醇、乳酸鹽和其他糖化中間體。然而，丙酮酸和乙酰可可不能進(jìn)入三羧酸循環(huán)(TCA循環(huán))，導(dǎo)致能源效率下降。此時(shí)，細(xì)胞主要依靠糖解途徑提供能量，產(chǎn)生連續(xù)的乳酸。這一現(xiàn)象可能是由于乳酸的生成速率高于細(xì)胞進(jìn)一步代謝的能力。通過(guò)分析代謝產(chǎn)物，研究人員發(fā)現(xiàn)乳酸代謝轉(zhuǎn)移會(huì)影響細(xì)胞的能量代謝，從而影響細(xì)胞的生長(zhǎng)。

乳酸代謝轉(zhuǎn)移對(duì)生產(chǎn)效率的影響：

乳酸代謝轉(zhuǎn)移不僅影響細(xì)胞的生長(zhǎng)，還會(huì)對(duì)細(xì)胞的生產(chǎn)效率產(chǎn)生重要影響。在乳酸生產(chǎn)階段，通過(guò)EKF乳酸分析儀測(cè)量發(fā)現(xiàn)細(xì)胞產(chǎn)生大量乳酸，但在凈乳酸消費(fèi)(LC)階段，細(xì)胞開(kāi)始消耗乳酸。本研究通過(guò)兩項(xiàng)補(bǔ)充研究，進(jìn)一步揭示了乳酸代謝轉(zhuǎn)移對(duì)生產(chǎn)效率的影響。首先，在兩種不同的培養(yǎng)基中培養(yǎng)了單一細(xì)胞系，在兩者之間僅存在銅濃度的差異。結(jié)果顯示，不同銅濃度下細(xì)胞的乳酸代謝特性存在差異，進(jìn)一步驗(yàn)證了乳酸代謝與銅濃度之間的關(guān)聯(lián)。其次，通過(guò)在高銅含量的培養(yǎng)基中培養(yǎng)具有不同乳酸代謝特性的兩種不同細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)乳酸代謝轉(zhuǎn)移可能與細(xì)胞的氧化代謝能力有關(guān)。在乳酸生產(chǎn)階段，連續(xù)的乳酸產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致液化細(xì)胞的可伸縮性和過(guò)程健壯性的改進(jìn)。

本文通過(guò)研究中國(guó)倉(cāng)鼠卵巢細(xì)胞系中乳酸代謝轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，探討了其與細(xì)胞生長(zhǎng)和生產(chǎn)效率之間的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，在乳酸生產(chǎn)條件下，細(xì)胞的能量代謝效率較低，丙酮酸和乙?？煽刹荒苓M(jìn)入TCA循環(huán)，導(dǎo)致能源效率下降。使用EKF乳酸分析儀進(jìn)行乳酸分析發(fā)現(xiàn)乳酸代謝轉(zhuǎn)移會(huì)影響細(xì)胞的能量代謝和生長(zhǎng)，進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)效率產(chǎn)生重要影響。乳酸代謝轉(zhuǎn)移可能與細(xì)胞的氧化代謝能力有關(guān)。深入研究 一次性生物反應(yīng)器中乳酸代謝轉(zhuǎn)移對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和生產(chǎn)效率的影響，對(duì)優(yōu)化細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程具有重要意義。

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參考文獻(xiàn)：

[1] Zhang Y, Jenkins S, Liu Z. Metabolic phenotypic conversion of lactic acid production to consumption in Chinese hamster ovary cells[J]. Journal of biotechnology, 2017, 241: 102-111.

[2] Zhang Y, Jenkins S, Liu Z. Metabolic profiling of CHO cells in two different culture media using 1H-NMR spectroscopy[J]. Biotechnology progress, 2016, 32(1): 189-196.