CHO 細(xì)胞系之所以被廣泛使用，主要因?yàn)樗鼈兪潜磉_(dá)異源基因的穩(wěn)定宿主，并且它們很容易適應(yīng)無血清和無蛋白培養(yǎng)基中的粘附非依賴性生長(zhǎng)。然而，在生物反應(yīng)器中培養(yǎng)這種類型的細(xì)胞仍然有幾個(gè)缺點(diǎn)。比如：細(xì)胞對(duì)主要碳源和能源（主要是葡萄糖和谷氨酰胺）的消耗率遠(yuǎn)高于支持細(xì)胞新陳代謝所嚴(yán)格要求的速率。

      眾所周知，體外動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)與培養(yǎng)壽命直接相關(guān)，通常用活細(xì)胞積分 (IVC)  . 分批培養(yǎng)的壽命受到營(yíng)養(yǎng)耗盡或其他有毒或抑制性代謝物積累的限制。這可以通過定期添加那些耗盡的營(yíng)養(yǎng)素來提高分批補(bǔ)料，從而提高蛋白質(zhì)生產(chǎn)水平。與其他強(qiáng)化培養(yǎng)系統(tǒng)（如灌注）相比，分批補(bǔ)料相關(guān)的優(yōu)勢(shì)是可以在生物反應(yīng)器內(nèi)獲得更高的產(chǎn)品濃度，這與產(chǎn)品純化成本高的那些情況相關(guān)。但與此同時(shí)，代謝副產(chǎn)物以抑制甚至有毒的水平積累，培養(yǎng)物的滲透壓增加到威脅培養(yǎng)物壽命的程度。葡萄糖和谷氨酰胺等成分被快速消耗，當(dāng)前解決葡萄糖和谷氨酰胺的快速消耗問題的主要策略是：添加葡萄糖和谷氨酰胺的補(bǔ)料分批培養(yǎng)策略 和原位消除抑制化合物這兩種方法。對(duì)于分批補(bǔ)料培養(yǎng)過程中可以使用EKF Biosen C-Line 乳酸分析儀來測(cè)定葡萄糖消耗狀況以及的乳酸的含量，從而根據(jù)參數(shù)變化適當(dāng)調(diào)整補(bǔ)料狀態(tài)。

      實(shí)驗(yàn)研究中從葡萄糖的消耗和乳酸的積累減少，可以清楚地了解到這些細(xì)胞中糖酵解和谷氨酰胺分解之間的相互作用。最近，已經(jīng)報(bào)道了 CHO 細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果，其中考慮了用替代碳源和能源來替代培養(yǎng)基中的葡萄糖和谷氨酰胺。具體來說，使用半乳糖和谷氨酸作為培養(yǎng)基的主要化合物可以減少細(xì)胞培養(yǎng)過程中的副產(chǎn)物，因?yàn)樗鼈兊南乃俣缺绕咸烟呛凸劝滨０返?，而且效率更高；但缺點(diǎn)是細(xì)胞生長(zhǎng)水平略低。

     這里值得注意的是，當(dāng) CHO 細(xì)胞在半乳糖上生長(zhǎng)時(shí)產(chǎn)生的乳酸被細(xì)胞重新代謝。盡管在其他動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)物中也有部分乳酸鹽同化的報(bào)道，但半乳糖和乳酸鹽并沒有同時(shí)消耗，觀察到的結(jié)果也沒有進(jìn)行代謝途徑分析。所以，CHO 細(xì)胞培養(yǎng)物在葡萄糖和半乳糖代謝方面有著不同代謝動(dòng)力學(xué)，這還需要進(jìn)一步底通過代謝通量分析等方式來研究細(xì)胞的乳酸再代謝途徑。

實(shí)驗(yàn)對(duì)比：

  在使用谷氨酸 (6   mM) 和兩種不同水平的葡萄糖（5 和 20 mM）或葡萄糖和半乳糖（分別為 5 和 20?mM）的分批培養(yǎng) 中，證明了細(xì)胞培養(yǎng)參數(shù)的差異。對(duì)于 20 mM 葡萄糖，觀察到常見的細(xì)胞模式，其中乳酸在培養(yǎng)基中累積。對(duì)于 5 mM 葡萄糖，細(xì)胞生長(zhǎng)因葡萄糖耗盡而停止，并且只能觀察到分泌的乳酸的有限使用，不能充分支持細(xì)胞生長(zhǎng)。然而，當(dāng)葡萄糖 5 mM 和半乳糖 20  mM 一起使用時(shí)，細(xì)胞會(huì)先消耗葡萄糖，有趣的是，在第二階段，它們繼續(xù)在半乳糖上生長(zhǎng)，同時(shí)消耗內(nèi)源性乳酸。在這些條件下，細(xì)胞生長(zhǎng)甚至比在用作對(duì)照的 20 mM 葡萄糖上的生長(zhǎng)得到改善。通過使用代謝通量分析進(jìn)一步研究這種代謝行為，表明產(chǎn)生的乳酸不用于通過 TCA 循環(huán)的氧化代謝。 

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