基因组规模的代谢分析显示,在不断的高透刺激下, perfusion 细胞培养中,增强了代谢和抗氧化应激反应
Qingyuan Ran1, Xinran Zhang1, Chen Wang2
1The State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China; Shanghai Collaborative Innovation Center for Biomanufacturing Technology (SCIBT), Shanghai 200237, China.
Journal of biotechnology
|September 24, 2025
概括
在中国仓鼠卵巢 (CHO) 细胞 perfusion 培养中,持续的高度刺激可使单克隆抗体 (mAb) 的生产率提高到 168.5%. 细胞以代谢方式适应并增强抗氧化防御,即使在低水平的溶氧水平.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 细胞培养工程 细胞培养工程
- 代谢工程是代谢工程.
背景情况:
- 超度刺激用于提高料批细胞培养的生产力.
- 它在 perfusion 培养中的应用较少被探索.
- 在 perfusion 中保持稳定的高度条件是一个有希望的,但研究不足的策略.
研究的目的:
- 在中国仓鼠卵巢 (CHO) 细胞 perfusion 培养物中研究细胞对恒定的高度刺激的反应.
- 通过使用综合基因组规模代谢模型 (GEM) 和实时监测,分析超大气压力引起的代谢变化.
- 评估对细胞生产力和细胞内环境的影响.
主要方法:
- 利用拉曼光谱法在CHO细胞 perfusion 培养物中保持恒定的高透环境.
- 综合基因组规模的代谢模型 (GEM) 实时监测氧气吸收率 (OUR).
- 分析了依赖时间的代谢变化,营养摄取,糖解,TCA循环和乳酸代谢.
主要成果:
- CHO细胞表现出时间依赖的代谢反应,营养吸收,糖解和TCA循环活性发生快速变化.
- 乳酸代谢反应较慢,而特定生产力 (qmAb) 变化在6-9天后稳定,增加到168.5%.
- 细胞在低水平的溶解氧 (DO) 中增强了抗氧化能力,即使在10%的DO中,也保持了低活性氧物种 (ROS) 和高的qmAb.
结论:
- 持续的高度刺激显著提高了CHO细胞 perfusion 培养的生产力.
- 细胞适应新陈代谢,在超的压力下加强其抗氧化防御,即使在低DO.
- 研究结果为在 perfusion 过程中应用超的策略提供了洞察力,以改善生物制药制造.
