人血清白蛋白（HSA）作為人血漿中含量的蛋白，是激素、脂類等物質的轉運載體，其主要生理功能是調節(jié)血漿pH值和維持血漿滲透壓。人血清白蛋白是一種由585個氨基酸組成的單鏈蛋白質，分子量為66.5kDa。

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

圖1.人血清白蛋白結構圖[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。高質量的重組人白蛋白不含其他雜質和非天然修飾，無任何血源性病毒感染風險，使其成為細胞和組織培養(yǎng)領域的選擇。

表1.重組人血清白蛋白和天然人血清白蛋白理化性質比較

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

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

白蛋白與大量生物活性物質結合使其成為關鍵的轉運分子。白蛋白還能清除對細胞存活有害的活性氧。這些特性使白蛋白成為促進細胞生長和在體外培養(yǎng)環(huán)境下維持各種真核細胞的選擇。重組人血白蛋白非常適合各種不同的干細胞、原代細胞和生產細胞類型，包括免疫細胞、VERO、間充質干細胞、HEK293、二倍體細胞、CHO 和其他細胞類型。

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、配制到儲存的整個生命周期中發(fā)生不良的非特異性吸附。 通過HSA的結合能力，能夠進行離子和疏水相互作用，HSA 可以保護暴露的疫苗表面，避免不必要的聚集和顆粒形成，否則可能會損害疫苗功效。

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

白蛋白作為細胞培養(yǎng)基中的成分已長期存在。 其促進多種細胞類型生長的能力得到充分證明，包括間充質干細胞 (MSC)、胚胎干細胞 (ESC)、誘導多能干細胞 (iPSC) 和免疫細胞。 在細胞培養(yǎng)中，白蛋白不僅僅是一種營養(yǎng)來源。 它扮演著多功能儲存庫的角色，保護必需金屬和其他分子實體，從而為細胞持續(xù)生長和活力創(chuàng)造最佳環(huán)境。

除了對細胞培養(yǎng)的應用之外，白蛋白還可用作干細胞冷凍保存。 白蛋白的表面涂層能力確保細胞在冷凍過程中的安全。 此外，白蛋白的緩沖能力可保持細胞完整性所必需的 pH 平衡，同時其穩(wěn)定能力可使細胞保持懸浮狀態(tài)，從而延長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，延長藥物體內循環(huán)時間、增強藥效。

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 個高親和力和 20 多個低親和力 FA 結合位點。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胞。循環(huán)白蛋白通常可運載1個或2個游離脂肪酸。脂肪酸的結合還有助于穩(wěn)定白蛋白。作為細胞培養(yǎng)添加劑，白蛋白的活性部分取決于其結合和傳遞給細胞的特異性脂肪酸。

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

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

在生物反應器中進行的工業(yè)規(guī)模真核細胞培養(yǎng)物含有溶解氧和游離金屬，如鐵、銅、鈷和鎳，產生的 ROS 會降解細胞膜 。添加 BSA 或 HSA 可降低 ROS 壓力，從而實現(xiàn)健康的細胞培養(yǎng)。另一方面，白蛋白與這些金屬，特別是銅、鋅、釩和硒的結合，促進細胞對這些金屬的吸收，刺激培養(yǎng)物生長并顯著提高真核細胞中重組蛋白的產量。

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

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

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。