在生物技术和生物医药领域，蛋白质表达和生产是广泛应用于生命科学研究和药物开发中的重要环节。为了高效产生目标蛋白质，科研人员常常利用各种工具细胞类型进行表达，其中选择合适的工具细胞至关重要。本期将主要给大家介绍在悬浮培养大规模生产中，常用的几种细胞类型。CHO细胞（Chinese Hamster Ovary，中国仓鼠卵巢细胞）是来源于中国仓鼠（Chinese hamster）的一种哺乳动物细胞系。它们是＊常用的哺乳动物细胞系之一，在生物技术和生物医药领域中被广泛应用于蛋白质表达和生产、抗体生产、药物筛选等领域。CHO细胞具有以下几个特点使其成为理想的工具细胞：1. 稳定的染色体结构：CHO细胞的染色体结构相对稳定，不易发生染色体重排和变异，有利于长期稳定的蛋白质表达。2. 良好的生长特性：CHO细胞生长速度适中，易于培养和扩增，可实现大规模的细胞培养和生产。3. 高表达水平：CHO细胞对外源基因的表达能力较强，能够产生高水平的目标蛋白质。4. 易于遗传改造：CHO细胞可以进行遗传改造，如基因敲除、基因编辑等，有利于优化蛋白质表达和生产。5. 较低的病毒污染风险：相比于人类细胞系，CHO细胞对病毒感染的敏感性较低，降低了病毒污染的风险。CHO细胞可以通过稳定转染或瞬时转染等方式进行外源基因的表达，常用于生产重组蛋白、抗体、病毒样颗粒等生物制品。其优良的表达特性和相对简单的培养条件使其成为生物医药领域中不可或缺的重要工具之一。 293细胞，如293F细胞，一种来源于人类胚胎肾细胞的细胞系，是HEK293细胞的一种变种。与传统的HEK293细胞相比，293F细胞是一种悬浮生长的细胞系，适用于大规模蛋白质表达和生产。这种细胞系＊初由Invitrogen公司开发，并已被广泛用于生物技术和生物医药领域的蛋白质表达、抗体生产、病毒包装等方面。293F细胞具有以下特点：1. 悬浮生长：与传统的HEK293细胞相比，293F细胞是一种悬浮生长的细胞系，可以在培养基中自由悬浮，适用于大规模生产需求。2. 高表达水平：293F细胞对外源基因的表达能力较强，能够产生高水平的目标蛋白质。3. 易于扩增和操作：由于是悬浮生长的细胞系，293F细胞相对于贴壁生长的细胞更易于大规模扩增和操作。4. 适用于病毒包装：293F细胞不仅适用于蛋白质表达，还常被用于病毒包装，例如用于制备腺相关病毒（Adenovirus）和 Lentivirus 等。5. 稳定性：经过长期培养和优化，293F细胞已经具备了相对稳定的表达和生长特性。综上所述，293F细胞是一种在生物技术和生物医药领域中被广泛应用的重要工具细胞系，适用于大规模蛋白质表达和生产，以及病毒包装等应用。 昆虫细胞，如SF9细胞是一种来源于昆虫Spodoptera frugiperda的细胞系，常用于昆虫表达系统进行蛋白质的高水平表达。这种细胞系＊初是由Ian M. Smith等人于1983年首次从Spodoptera frugiperda卵巢中分离出来，并被广泛用于生物技术和生物医药领域。SF9细胞具有以下特点：1. 适用于昆虫表达系统：SF9细胞是昆虫表达系统的重要组成部分，可用于进行蛋白质的高效表达和生产。2. 易于培养和操作：SF9细胞的培养和操作相对简单，适用于大规模的细胞培养和生产。3. 高表达水平：SF9细胞对外源基因的表达能力较强，能够产生高水平的目标蛋白质。4. 适用于病毒样颗粒生产：除了蛋白质表达，SF9细胞还常被用于病毒样颗粒的生产，例如 Baculovirus 病毒样颗粒。5. 适应性强：SF9细胞对培养条件的适应性较强，能够在不同的培养条件下生长和表达。SF9细胞在生物技术领域中被广泛用于蛋白质的表达和生产，特别适用于需要大量高纯度蛋白质的研究和应用。 酵母是一类单细胞真菌，广泛存在于自然界中，是生物研究中常用的模式生物之一。在蛋白质生产领域，酵母也扮演着重要的角色，特别是酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和毕赤酵母（Pichia pastoris），它们被广泛应用于外源蛋白表达、重组蛋白生产等方面。以下是酵母在蛋白质生产中的特点和应用：1. 折叠能力强：酵母细胞具有较好的蛋白质折叠和修饰能力，适合表达复杂的蛋白质。2. 易于培养：酵母细胞生长速度较快，培养简便，可以在简单的培养基上进行大规模的生产。3. 分泌表达：毕赤酵母等某些酵母菌株可实现蛋白质的分泌表达，易于后续的纯化和提取。4. 糖基化修饰：毕赤酵母等酵母菌株具有一定的糖基化修饰能力，适合用于需要此类修饰的蛋白质表达。5. 适用于高密度发酵：酿酒酵母等菌株适合进行高密度发酵，可实现大规模的蛋白质生产。由于酵母在蛋白质生产中的诸多优势，它被广泛应用于生物制药、工业生产和生命科学研究领域。 大肠杆菌（Escherichia coli，简称E. coli）是一种常见的革兰氏阴性杆菌，属于原核生物，是一种广泛存在于自然界中的细菌。大肠杆菌在蛋白质生产中的特点：1. 高表达效率：大肠杆菌具有高表达外源基因的能力，易于进行基因操纵并实现蛋白质的高效表达。2. 简单培养条件：大肠杆菌生长速度快，可以在简单的培养基中迅速增殖，并且培养成本较低。3. 易于扩大规模：大肠杆菌可以在大规模发酵中进行高密度的生长和蛋白质表达，适用于工业化生产。尽管大肠杆菌在蛋白质表达中具有诸多优势，但同时也存在一些局限性，例如无法正确折叠某些复杂蛋白以及无法进行糖基化等。 综上所述，不同类型的细胞在特定情况下都能展现出各自的优势和应用选择。然而，这些细胞可能需要更高的实验要求、更复杂的培养条件以及更高的成本。因此，在选择使用时，需要根据目标蛋白的特性、生产要求和实际需求进行综合考虑，以找到＊适合的表达系统。