1. 营养供给系统
血清中含有200多种已知成分,构成了细胞生长的"营养网络":
基础营养素:氨基酸(18种必需氨基酸)、糖类(葡萄糖、丙酮酸)、脂质(胆固醇、磷脂)提供能量和结构物质
微量元素库:铁、锌、硒等金属离子参与酶活性调节,其中硒(0.1-0.3μg/mL)是谷胱甘肽过氧化物酶的关键辅因子
维生素复合物:B族维生素(B12、叶酸)参与核酸合成,维生素C是抗氧化保护剂,维生素E维持细胞膜稳定性
2. 生长调控信号中心
血清中蕴含的生物活性因子构成了复杂的"信号网络",精准调控细胞命运:
增殖信号:血小板衍生生长因子(PDGF)刺激成纤维细胞分裂,表皮生长因子(EGF)促进上皮细胞增殖
存活信号:胰岛素样生长因子(IGF-1)激活PI3K/Akt通路,抑制细胞凋亡
分化信号:转化生长因子-β(TGF-β)诱导间充质干细胞向软骨细胞分化
贴附信号:纤维连接蛋白(FN)、层粘连蛋白(LN)提供细胞锚定位点,激活整合素信号通路
3. 环境缓冲与保护系统
血清如同细胞的"生态保护罩",维持培养环境的稳定:
pH缓冲:含碳酸盐和磷酸盐缓冲体系,配合CO₂培养箱维持pH 7.2-7.4
解毒功能:α2-巨球蛋白清除细胞代谢产生的蛋白酶,转铁蛋白结合游离铁离子(避免Fenton反应产生ROS)
渗透压调节:电解质平衡(Na⁺ 130-150mmol/L,K⁺ 3.5-5.0mmol/L)维持细胞正常形态