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克服基于细胞生产流感疫苗的营养限制

来源:生物谷 2017-10-17 15:02

利用代谢分析进行培养基优化是提升细胞培养生产疫苗过程效率的策略之一。在流感疫苗生产中,病毒“劫持”宿主细胞,并利用宿主细胞进行新陈代谢。因此,宿主细胞的营养需求发生了较大的变化,通常需要消耗更多的营养物质,如各类氨基酸和葡萄糖等。然而,目前在病毒生产过程中基于细胞生长开发的培养基往往不能给予病毒扩增充足的营养,急需建立方法来解决营养限制这一问题。要对流感病毒影响细胞死亡和代谢的情况进行详细研究,可对病毒生产过程中的营养需求进行深入分析,并对培养基的成分进行理性优化是提高病毒生产效率最直接和有效的策略。这将确保均衡和充足的营养供应,减少细胞死亡并提高单细胞产毒量和流感病毒总产量。这种基于代谢分析的培养基成分优化将为细胞培养生产流感疫苗技术的发展打下坚实的基础。

介绍

近年来,流感疫苗的全球需求急剧增加,但目前利用细胞培养技术生产的能力严重不足,这就需要进一步提高宿主细胞中的病毒产量。在多种方法中,代谢分析是非常有前景的一种。

流感疫苗的生产是病毒采取各种方式穿透细胞,并利用细胞内的合成机制建立自身结构进而产生子代。因此,宿主细胞的营养需求经历了复杂深刻的变化。例如,葡萄糖需求会受到病毒感染和复制的影响,病毒复制过程中需要合成不同蛋白质,显然这对于氨基酸需求也有重大改变,在感染和复制期间对脂质物质也有特殊需求。自然地,病毒生产过程中常用的维持培养基是不能提供足够的营养,必须额外补充营养。目前,一些策略已被用来解决营养限制这一问题,包括补充新鲜培养基、更换培养基、流加培养和灌注培养等。然而,在病毒生产阶段基于全面营养分析来理性设计培养基的供给的研究并不多见。只有通过对病毒感染前后细胞代谢差异的详细分析,才能真正了解病毒生产阶段的实际营养需求,实现可靠的培养基理性设计。

流感病毒对于宿主细胞生长和代谢的影响


流感病毒感染后,细胞的营养需求可能与非感染细胞的营养需求大不相同。为了流感疫苗的大量生产,对感染后细胞的营养需求进行分析十分有必要,需为细胞培养和病毒生产制定一个适当的营养补充策略。

目前克服营养限制的策略


已有研究表明,营养补充在流感病毒生产中的作用尚不明确,很有可能并非所有的营养都支持病毒的生产。相反,一些营养甚至有可能有助于宿主细胞的抗病毒反应。因此,像这种凭经验补充营养可能对流感疫苗的生产适得其反。此外,这些营养补充模式使培养过程变得非常复杂。

基础代谢分析流感病毒生产培养基的优化


结果显示,基于代谢分析和营养需求研究的培养基理性设计优化,可以有效地提升病毒生产过程效率。

结论与展望

代谢分析和营养优化作为细胞技术生产流感疫苗的有效策略之一,具有十分显著的潜力。近年来,流感疫苗的质量也备受关注,尤其是抗原的糖基化水平及疫苗成品的抗体表达水平,生产中一个的重要问题就是子代流感病毒的抗原性是否与亲代病毒的抗原性相同。总之,流感病毒与其宿主细胞之间的相互作用尚需更深层次的了解,将病毒生产过程中支持病毒扩增与抑制病毒扩增的营养成分予以区分。由此,在优化培养基营养供应后,生产过程可能更为有效地进行。未来对于病毒培养环境(如宿主细胞、营养及培养条件等),尤其是表面蛋白的抗原性研究,应该被重视,其研究结果将会使基于细胞的流感疫苗生产更加高效和安全。(生物谷 bioon.com)





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