CHO 细胞表达的水痘-带状疱疹病毒(varicella-zoster virus, VZV)糖蛋白 E (VZV gE) 降低了因糖基化差异发生人体免疫反应的风险;同时， CHO 细胞能够整合外源基因，利于外源蛋白的稳定表达。哺乳动物细胞培养与传统的微生物细胞相比难度较大，主要是由于哺乳动物细胞倍增时间长、代谢途径复杂、对营养要求苛刻，目前常用的哺乳动物细 胞培养方式主要分为流加培养、批次培养、以及灌流培养。大多数生物医药分子是不稳定的，在流加培养和批次培养过程中，细胞产生的代谢产物和释放的酶，以及渗透压的增加都不利于细胞生长和蛋白表达。灌流培养可以不断地输出代谢副产物，输入新鲜培养基，为细胞生长提供一个稳定环境，降低产物在培养基中的停留时间，有利于提高产品质量。YANG 等研究表明，灌流培养有望在产能上实现小型生产设备取代大型生产设备的目标。因此，对灌流培养工艺的开发与优化成为哺乳动物细胞培养工艺研究的热点，FDA 也鼓励生物制药生产工艺由传统批次培养转型到灌流培养。灌流培养主要受以下几个关键因素影响：培养温度、pH、灌流速度等。调节好培养过程中的关键因素，可以大大提高灌流培养的细胞密度和蛋白表达量。

实验方法与材料详见

庄宗兰，程杰，彭杰，周云，祁碧玉，杨文静，杨世龙，谭小东.超声截留 

灌流培养重组 CHO 细胞工艺优化[J/OL].微生物学免疫学进展 https://kns.cnki.net/kcms/detail/62.1120.R.20220513.1813.008.html

值得借鉴的方法

响应面分析

Box-Behnken 实验设计，利用 Design experts 8.0 软件拟合数据，然后对回归方程取一阶偏导求解得到最佳培养条件为：灌流培养温度 33.2 °C，pH 7.0，灌流速度 4.1 mL/min。

过程参数监控数据变化

3 批验证结果显示，相较批培养，灌流培养时间延长 5~7 d，收获体积增加 5~7 倍。从培养 1 d 开始，对 3 组实验细胞每天取样，检测培养液中葡萄糖和乳酸含量变 化，随着培养时间的延长，培养体系中的葡萄糖含量呈现逐渐下降的趋势，从初始的约 6 g/L 降低至 2 g/L。由于细胞代谢的作用培养液中乳酸含量不断累加，从 0.1 g/L 升高至 1.9 g/L，葡萄糖和乳酸含量变化趋势，见图 2。

细胞密度从培养 3 d 开始进入指数生长期，7 d 进入平台期，最高细胞 密度达到 1.6×107/mL。随着培养时间的延长和代谢物质的累加，细胞活性逐渐下降，培养至 13 d 时细胞活 性低于 80%，停止培养，见图 3。 

结论

本研究对 CHO 细胞的培养条件进行优化，利用已优化的培养条件进行 3 批灌流培养重组 CHO 细胞表 达 VZV gE 蛋白。灌流培养与批次培养相对分子质量一致，且发生糖基化修饰。

   在灌流培养后期，降低培养 温度，重组 CHO 细胞活率相较于 37 °C条件下提高了约 20%，gE 蛋白表达量提高了约 2 倍。与批培养相比， 灌流培养的时间延长了 5~7 d，收获体积增加了 5~7 倍。影响哺乳动物细胞生长的因素很多，包括葡萄糖含量、乳酸含量、温度、灌流速度、pH 等。

     葡萄糖作为细胞代谢过程中最重要的营养物质和细胞生长所需碳源，不论是在批次培养还是流加培养过程中，都是重要的考量因素。

在批次培养和流加培养过程中过高的葡萄糖浓度会导致高乳酸浓度的积累，从而不利于细胞的生长及表达。在灌流培养过程中，为了更高效地利用培养基，可以通过降低灌流速率的同时提高培养基中起始葡萄糖浓度，既保证细胞代谢过程中能量及碳源的充足，又提高培养基的利用率及降低生产成本。因为灌流培养过程中代谢副产物(如乳酸)不断被带出，浓度不断被稀释，一定高浓度的葡萄糖可能并不导致其代谢副产物有较高的累积，故培养液中葡萄糖浓度可被列为灌流培养工艺开发过程中一个重要的考量因素。