培养基中各类添加成分所具有的作用是什么？

细胞培养基是供给细胞营养、维持细胞生长和增殖的多种营养物质的混合物，基础细胞培养基主要包括199、MEM、RPMI-1640、DMEM、DMEM/F12等。主要成分是氨基酸、维生素、碳水化合物、无机盐和其它一些辅助物质。人工合成培养基使用时还需添加一定量的血清使细胞生长和繁殖。培养基中各类添加成分所具有的作用是什么？一起学习下吧！

L-谷氨酰胺 (L-Glutamine)
是细胞培养液体环境中所必需的一种营养成分，是细胞生长的必须氨基酸，为培养的细胞提供重要的能量来源。脱掉氨基后，L-谷氨酰胺可作为培养细胞的能量来源、参与蛋白质的合成和核酸代谢。但其在水溶液中不稳定，易降解产生对细胞有害的氨；而氨对于一些细胞具有毒性。

L-丙氨酰-L-谷氨酰胺（L-alanyl-L-glutamine）

在水溶液中十分稳定，不会自发降解，其被细胞利用的机制为：细胞在培养时会向培养液中释放一种肽酶，将L-丙氨酰-L-谷氨酰胺逐渐水解成L-丙氨酸和L-谷氨酰胺，这种将低浓度水平的L-谷氨酰胺逐渐释放到培养液中的过程类似于流加培养策略，可以提高L-谷氨酰胺的利用率，且不会产生多余的氨，更利于细胞的生长。L-丙氨酰-L-谷氨酰胺适用于所有的细胞，几乎无需适应，并且可以延长细胞的培养时间，减少传代次数，细胞活性降低得更慢。L-丙氨酰-L- 谷氨酰胺的添加可能导致延滞期略微延长，其原因是肽酶的释放和二肽的消化需要一定的时间，但不会影响后续培养。

丙酮酸钠（Sodium pyruvate）

可以作为细胞培养中的替代碳源，在葡萄糖不足的时候，细胞可以代谢丙酮酸钠，保证细胞更好地生长。

HEPES (4-羟乙基哌|嗪乙磺酸)

是一种常用非离子两性缓冲液，能有效控制pH在6.8～8.2范围，尤其在pH7.2～7.4具有较好的缓冲能力。在开放式培养或细胞观察时能维持较恒定pH值。因此是一种优良的生物缓冲剂，对细胞无毒性作用，培养基添加HEPES后能够较长时间保持恒定的pH范围，可以有效的防止培养液pH波动较大对细胞生长状态产生的不利影响。与其他缓冲液如PBS相比，HEPES在维持细胞培养基的pH值方面具有更高的稳定性。

酚红

酚红在培养基中被用来作为pH值的指示剂，用以持续监测培养液的酸碱度，在低pH值时酚红使培养液呈黄色，而较高的pH值时使培养液呈紫色，pH值7.2～7.4时为红色，最适合细胞培养。但酚红也有一些缺点，研究表明酚红可以模拟固醇类激素 (特别是雌激素)的作用，因此在用到雌激素敏感的细胞时 (如乳腺组织)，最好使用不含酚红的培养基。酚红会干扰流式细胞分析时候的检测。此外，一些无血清培养基的配方中若存在酚红会干扰钠-钾平衡。
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