人血清白蛋白（HSA）作為人血漿中含量最豐富的蛋白，是激素、脂類等物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)載體，其主要生理功能是調(diào)節(jié)血漿pH值和維持血漿滲透壓。人血清白蛋白是一種由585個(gè)氨基酸組成的單鏈蛋白質(zhì)，分子量為66.5kDa。

白蛋白可提供對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)很重要的氮和必需氨基酸，并有助于維持細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境中的滲透壓平衡。此外，白蛋白還可作為細(xì)胞附著的底物，有助于穩(wěn)定 pH 值，甚至保護(hù)細(xì)胞免受壓力和損傷。白蛋白通常以不同濃度添加到細(xì)胞培養(yǎng)基中—具體取決于細(xì)胞類型和培養(yǎng)應(yīng)用。并可作為激素、維生素和其他生長(zhǎng)因子的載體蛋白。此外，HSA可用作疫苗中的穩(wěn)定劑和/或佐劑。

圖1.人血清白蛋白結(jié)構(gòu)圖[1]

重組人血清白蛋白，與胎牛血清（FBS）、血漿來源白蛋白（pHSA）和牛血清白蛋白（BSA）相比，重組人血清白蛋白具有更高的純度，更好的批次穩(wěn)定性。高質(zhì)量的重組人白蛋白不含其他雜質(zhì)和非天然修飾，無任何血源性病毒感染風(fēng)險(xiǎn)，使其成為細(xì)胞和組織培養(yǎng)領(lǐng)域的完美選擇。

表1.重組人血清白蛋白和天然人血清白蛋白理化性質(zhì)比較

白蛋白是許多無血清細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)的重要組分，例如雜交瘤細(xì)胞和中國(guó)倉鼠卵巢（CHO）細(xì)胞的培養(yǎng)系統(tǒng)。

白蛋白可摻入細(xì)胞支架，為細(xì)胞提供必需營(yíng)養(yǎng)成分和生長(zhǎng)因子來源，促進(jìn)細(xì)胞存活和增殖。人血清白蛋白用作細(xì)胞培養(yǎng)基補(bǔ)充劑，維持生產(chǎn)單克隆抗體、重組蛋白和其他生物制品所用的細(xì)胞生長(zhǎng)和健康。白蛋白還可使細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境更穩(wěn)定和可控，降低動(dòng)物源血清相關(guān)的批次間差異和污染風(fēng)險(xiǎn)。

白蛋白與大量生物活性物質(zhì)結(jié)合使其成為關(guān)鍵的轉(zhuǎn)運(yùn)分子。白蛋白還能清除對(duì)細(xì)胞存活有害的活性氧。這些特性使白蛋白成為促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和在體外培養(yǎng)環(huán)境下維持各種真核細(xì)胞的絕佳選擇。重組人血白蛋白非常適合各種不同的干細(xì)胞、原代細(xì)胞和生產(chǎn)細(xì)胞類型，包括免疫細(xì)胞、VERO、間充質(zhì)干細(xì)胞、HEK293、二倍體細(xì)胞、CHO 和其他細(xì)胞類型。

HSA 是穩(wěn)定疫苗的重要成分，為多種疫苗類型提供多種益處，包括減毒活病毒、滅活或滅活病毒、病毒樣顆粒和亞單位疫苗。HSA 的顯著特性之一在于其能夠涂覆疏水性和親水性表面，從而阻止疫苗在從生產(chǎn)、配制到儲(chǔ)存的整個(gè)生命周期中發(fā)生不良的非特異性吸附。 通過HSA的結(jié)合能力，能夠進(jìn)行離子和疏水相互作用，HSA 可以保護(hù)暴露的疫苗表面，避免不必要的聚集和顆粒形成，否則可能會(huì)損害疫苗功效。

HSA 是多種疾病的生物標(biāo)志物，包括癌癥、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、缺血、肝病、肥胖和糖尿病等疾病。

白蛋白作為細(xì)胞培養(yǎng)基中不可或缺的成分已長(zhǎng)期存在。 其促進(jìn)多種細(xì)胞類型生長(zhǎng)的能力得到充分證明，包括間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC)、胚胎干細(xì)胞 (ESC)、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC) 和免疫細(xì)胞。 在細(xì)胞培養(yǎng)中，白蛋白不僅僅是一種營(yíng)養(yǎng)來源。 它扮演著多功能儲(chǔ)存庫的角色，保護(hù)必需金屬和其他分子實(shí)體，從而為細(xì)胞持續(xù)生長(zhǎng)和活力創(chuàng)造最佳環(huán)境。

除了對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用之外，白蛋白還可用作干細(xì)胞冷凍保存。 白蛋白的表面涂層能力確保細(xì)胞在冷凍過程中的安全。 此外，白蛋白的緩沖能力可保持細(xì)胞完整性所必需的 pH 平衡，同時(shí)其穩(wěn)定能力可使細(xì)胞保持懸浮狀態(tài)，從而延長(zhǎng)其在冷凍保存期間的活力。

此外，白蛋白還可以作為藥物載體，延長(zhǎng)藥物體內(nèi)循環(huán)時(shí)間、增強(qiáng)藥效。

白蛋白是血漿中 99% 的非酯化脂肪酸 (FA) 的載體。白蛋白具有 7 個(gè)高親和力和 20 多個(gè)低親和力 FA 結(jié)合位點(diǎn)。亞油酸、亞麻酸和油酸等脂肪酸均不溶于水溶液，所以必須通過載體分子才能傳遞至細(xì)胞。循環(huán)白蛋白通?？蛇\(yùn)載1個(gè)或2個(gè)游離脂肪酸。脂肪酸的結(jié)合還有助于穩(wěn)定白蛋白。作為細(xì)胞培養(yǎng)添加劑，白蛋白的活性部分取決于其結(jié)合和傳遞給細(xì)胞的特異性脂肪酸。

金屬離子是細(xì)胞培養(yǎng)所需的成分。HSA 是關(guān)鍵金屬離子 Cu ²⁺和 Zn ²⁺的關(guān)鍵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 。此外，銅原子可發(fā)生單價(jià)氧化還原反應(yīng)并催化自由基生成，從而使銅具有細(xì)胞毒性。在體內(nèi)，細(xì)胞外銅離子與白蛋白結(jié)合，削弱了銅的潛在毒性。每個(gè)白蛋白分子都具有一個(gè)高親和性銅結(jié)合位點(diǎn)，銅與該位點(diǎn)結(jié)合后，將不會(huì)參與自由基相關(guān)的氧化還原反應(yīng)。白蛋白還可結(jié)合其他二價(jià)陽離子，如Ca、Mg、Mn、Cd、Co和Ni。

HSA 的抗氧化活性主要?dú)w因于四個(gè)主要金屬結(jié)合位點(diǎn)的氧化還原特性。游離的Cu 2+、Fe 2+和其他金屬離子與氧反應(yīng)生成ROS ，它們還可以與H2O2相互作用產(chǎn)生有害的羥基自由基。另一方面，白蛋白與金屬離子的結(jié)合限制了這些離子參與ROS生成的能力。

在生物反應(yīng)器中進(jìn)行的工業(yè)規(guī)模真核細(xì)胞培養(yǎng)物含有溶解氧和游離金屬，如鐵、銅、鈷和鎳，產(chǎn)生的 ROS 會(huì)降解細(xì)胞膜 。添加 BSA 或 HSA 可降低 ROS 壓力，從而實(shí)現(xiàn)健康的細(xì)胞培養(yǎng)。另一方面，白蛋白與這些金屬，特別是銅、鋅、釩和硒的結(jié)合，促進(jìn)細(xì)胞對(duì)這些金屬的吸收，刺激培養(yǎng)物生長(zhǎng)并顯著提高真核細(xì)胞中重組蛋白的產(chǎn)量。

氨基酸是細(xì)胞培養(yǎng)基的關(guān)鍵成分。吡哆醛及其衍生物5'磷酸吡哆醛（PLP）與，可與氨基酸發(fā)生非酶促反應(yīng)并形成希夫（Schiff）堿。這些希夫堿非常不穩(wěn)定，當(dāng)與金屬離子接觸時(shí)，它們會(huì)導(dǎo)致氨基酸降解，細(xì)胞生長(zhǎng)抑制。游離的吡哆醛部分通過與白蛋白結(jié)合而被隔離，從而防止吡哆醛與氨基酸體外反應(yīng)并破壞氨基酸。

核黃素是另一個(gè)可以與游離氨基酸發(fā)生反應(yīng)并降解它們的因子。在水溶液中，核黃素可以與色氨酸結(jié)合形成復(fù)合物。在光照條件下，該復(fù)合物分解為毒性產(chǎn)物。白蛋白可與核黃素及其磷酸鹽（黃素單磷酸鹽）結(jié)合并防止它們發(fā)生降解。白蛋白具有單個(gè)色氨酸結(jié)合位點(diǎn)。

翌圣生物提供多種類型重組血清白蛋白，包括人、小鼠、大鼠、猴等種屬。