自從18世紀(jì)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“冷處理”對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)的影響以來,細(xì)胞凍存技術(shù)經(jīng)歷了無數(shù)次理論和技術(shù)上的變革。直至1959年,研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的冷凍保護(hù)劑——二甲基亞砜(DMSO),它如今已經(jīng)是最常見的冷凍保護(hù)劑,被廣泛應(yīng)用于細(xì)胞凍存領(lǐng)域。
因細(xì)胞凍存液在臨床應(yīng)用過程中直接接觸人體,所以其安全性是非常值得關(guān)注的問題。目前實(shí)驗(yàn)室常用的細(xì)胞凍存保護(hù)液配方是10%二甲基亞砜(DMSO)+ 90%胎牛血清(FBS),市面上常見的細(xì)胞凍存液,也大多含有DMSO、血清等物質(zhì),其安全性問題目前值得考量。
本期文章將從DMSO和血清等成分的安全性出發(fā),來分析常見細(xì)胞凍存液存在的安全性問題。
一、DMSO安全性探討
DMSO是一種極為重要的非質(zhì)子極性溶劑,既溶于水又溶于有機(jī)溶劑,被譽(yù)為“萬能溶劑”,因此作為溶劑和實(shí)驗(yàn)反應(yīng)試劑被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、科研等許多領(lǐng)域。
目前DMSO已經(jīng)成為細(xì)胞凍存的經(jīng)典保護(hù)劑,然而它的安全性問題仍然存在一定爭(zhēng)議。有毒理學(xué)數(shù)據(jù)表明,DMSO是一種微毒類的化學(xué)試劑,存在著急性和慢性毒性。然而,國內(nèi)外有關(guān)DMSO的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及人體試驗(yàn)的結(jié)果均顯示:DMSO屬于低毒物質(zhì)?臨床應(yīng)用一定劑量的 DMSO不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生毒性,可以無需洗滌直接進(jìn)行臨床注射。
此外,在美國DMSO仍然處于藥品應(yīng)用的邊緣線?美國FDA對(duì)于DMSO的要用要求十分嚴(yán)格,目前FDA尚未批準(zhǔn)保護(hù)劑DMSO用于臨床輸注,并沒有藥用注射級(jí)別的DMSO產(chǎn)品。除此之外?DMSO在臨床的應(yīng)用是受限的?因?yàn)榕R床試驗(yàn)顯示患者應(yīng)用DMSO后?不同的患者表現(xiàn)出了不同程度的臨床毒性。這提示了DMSO雖然對(duì)健康的個(gè)體沒有毒性?但是對(duì)于臨床患者?DMSO是否有毒性及其毒性程度的高低均有待于進(jìn)一步的研究。
因此,相對(duì)來說一款不含DMSO的細(xì)胞凍存液恰好能解決DMSO帶來的安全性和相關(guān)審批問題,更有助于藥物申報(bào)工作的順利進(jìn)行。
二、血清體系的安全隱患
一般冷凍保存的細(xì)胞仍然存在緩慢的細(xì)胞生長,所以常見的凍存液中都會(huì)添加一定比例的血清(FBS),可供給細(xì)胞營養(yǎng)、增殖細(xì)胞因子、穩(wěn)定培養(yǎng)液pH值及營造高濃度蛋白狀態(tài),對(duì)保護(hù)細(xì)胞有重要意義。
然而,這種凍存液含有動(dòng)物來源的FBS,有無法消除的安全隱患。FBS為異種血清,且其成分不明確,而且存在病原體傳播和免疫反應(yīng)的潛在風(fēng)險(xiǎn),直接應(yīng)用于臨床有很大的安全隱患。此外,還有血清批次間的差異波動(dòng)、來源不穩(wěn)定等各種原因,使用前需要進(jìn)行大量的驗(yàn)證工作,因此會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)和科研工作變得非常復(fù)雜。而且如果已經(jīng)采用無血清體系來培養(yǎng)細(xì)胞,卻使用了含有血清的凍存液,引入了血清,那將是沒有意義的失誤。
高品質(zhì)血清的稀缺性導(dǎo)致其價(jià)格昂貴
從經(jīng)濟(jì)性角度考慮,真正適用于臨床研究的特級(jí)胎牛血清和優(yōu)等胎牛血清由于其稀缺性而價(jià)格高昂。而隨著動(dòng)物血制品的價(jià)格頻頻上漲,很多實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)為買不到合適的血清而苦惱,血清供應(yīng)商也經(jīng)常出現(xiàn)斷貨的現(xiàn)象。此外,血制品市場(chǎng)也由于其高昂的利潤滋生了不少行業(yè)亂象,這也會(huì)影響到實(shí)際使用含血清產(chǎn)品的科研人員。
相關(guān)部門截獲非法入境血清
綜合考量,我們考慮到血清體系的復(fù)雜性、安全問題以及優(yōu)質(zhì)血清的高昂價(jià)格等情況,選擇一款不含血清、無動(dòng)物源成分的細(xì)胞凍存液可以從根本上幫我們解決這些問題。
細(xì)胞凍存液中加入DMSO和血清,確實(shí)是一種使用非常廣泛、效果非常好的細(xì)胞凍存保護(hù)方法,但考慮到其安全性尚待進(jìn)一步探索,應(yīng)用在臨床上,還是要慎之又慎。相反,選擇一款無DMSO、無血清、無動(dòng)物源成分、安全有效、化學(xué)成分限定的細(xì)胞凍存液,應(yīng)用于臨床研究和藥物申報(bào),對(duì)于我們來說實(shí)際上是一種更有把握、更順利開展工作的選擇。
參考資料
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