血清為天然培養(yǎng)基中為重要和在組織培養(yǎng)中常使用的天然培養(yǎng)基。血清之所以成為培養(yǎng)中不可少的成分，主要因?yàn)檠逯泻泻芏喾N不可缺少的能維持細(xì)胞生長(zhǎng)增殖的成分。在按人體內(nèi)成分模擬制成的合成培養(yǎng)基中，細(xì)胞所需成分雖相當(dāng)齊全，但仍然缺少很多能影響細(xì)胞增殖和各種生物學(xué)性狀的未知成分，故只有補(bǔ)充血清后，細(xì)胞才能更好地生長(zhǎng)增殖和進(jìn)行一定的功能活動(dòng)。因此當(dāng)前血清仍然為培養(yǎng)細(xì)胞中不可缺少的天然成分。那血清的主要成分及其作用都有哪些呢？

01.蛋白質(zhì)
雖然蛋白質(zhì)是血清的主要成分，但許多蛋白質(zhì)的功能在體外情況下所剩無(wú)幾，而有幾種有關(guān)的蛋白質(zhì)可能是需要的，例如攜帶礦物質(zhì)、脂肪酸、激素的蛋白。已知可滿足這些需求的蛋白質(zhì)有：白蛋白，它作為脂類或礦物質(zhì)及球蛋白的一種攜帶者；纖連蛋白（冷不溶性球蛋白），它可促進(jìn)細(xì)胞貼壁；α2-巨球蛋白，它是胰酶的抑制劑。此外，胎兒血清中的胎球蛋白可增進(jìn)細(xì)胞的貼附；轉(zhuǎn)鐵蛋白可結(jié)合鐵離子，使其毒性減小而具有生物可利用性。其他一些未知的蛋白質(zhì)對(duì)于細(xì)胞的貼附和生長(zhǎng)可能也是必需的。蛋白質(zhì)還可增加培養(yǎng)基的成泡性，在吹打和攪拌時(shí)可減少切力，可能還會(huì)增加培養(yǎng)基的緩沖力。

02.生長(zhǎng)因子
自然凝集得到的血清比用物理方法（離心）去除細(xì)胞的血漿刺激細(xì)胞增殖的效果更好。這種刺激效果的增加是由于凝集過(guò)程中血小板生長(zhǎng)因子(PDGF)的釋放。PDGF是具有有絲分裂原活性的多肽家族中的一員，可能是血清中的主要生長(zhǎng)因子。PDGF刺激成纖維細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的生長(zhǎng)，而其他血小板生成因子，如TGF-3，可能會(huì)抑制其生長(zhǎng)或者促進(jìn)上皮類細(xì)胞的分化。其他生長(zhǎng)因子，如成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)、表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(EGF)、內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子如血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(VEGF)和Angiogenin，胰島素樣生長(zhǎng)因子IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ，都已從完整組織或培養(yǎng)過(guò)細(xì)胞的培養(yǎng)基中分離得到，各自具有不同程度的特異性，它們可能存在于血清中，但含量非常少。現(xiàn)在，許多生長(zhǎng)因子都以重組蛋白的形式實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，有些還有長(zhǎng)效類似物(long-form analogues)，可增加有絲分裂原的活性和穩(wěn)定性。

03.激素
胰島素可促進(jìn)細(xì)胞對(duì)葡萄糖和氨基酸的攝取，這可能是由于具有有絲分裂原的作用從而產(chǎn)生這一特性或增加了IGF-Ⅰ受體的活性。IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ可結(jié)合于胰島素受體，但它們也有自己的特異性受體，而胰島素與這些受體的親和力很低，IGF-Ⅱ也可刺激葡萄糖的攝取。血清中含有生長(zhǎng)激素，特別是胎兒期的血清，生長(zhǎng)激素與促生長(zhǎng)因子(IGFs)結(jié)合可能具有有絲分裂原的效果。血清中還有含量不等的氫化可的松，特別是在胎牛血清中，它可促進(jìn)細(xì)胞的附著和增殖，但在特定的條件下（如高細(xì)胞密度）可能使細(xì)胞靜止，還能夠誘導(dǎo)細(xì)胞的分化。

04.營(yíng)養(yǎng)物及代謝物

血清可能還含有氨基酸、葡萄糖、酮酸、核苷及其他一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和中間代謝物，對(duì)于成分簡(jiǎn)單的培養(yǎng)基，這些物質(zhì)可能很重要；而對(duì)于那些成分復(fù)雜的培養(yǎng)基，特別是含有高濃度氨基酸和其他補(bǔ)充物的培養(yǎng)基，這些物質(zhì)就不那么重要了。

05.脂類

血清中含少量脂肪酸、亞油酸、油酸、乙醇胺和磷酸一乙醇胺，它們通常結(jié)合于蛋白質(zhì)如白蛋白上。

06.礦物質(zhì)

血清替代實(shí)驗(yàn)表明微量元素及鐵、銅、鋅都可能結(jié)合于血清蛋白質(zhì)。McKeehan等已證實(shí)血清中的硒是細(xì)胞培養(yǎng)所需求的，它可能作為谷胱甘肽(GSH)合成酶的輔助因子有助于消除自由基的毒性。

07.抑制物

血清中可能也含有抑制細(xì)胞增殖的物質(zhì)，其中一些可能是血清制備過(guò)程的產(chǎn)物（例如，來(lái)源于過(guò)濾之前污染的細(xì)菌毒素或抗體，其含有γ-球蛋白的片段能夠與培養(yǎng)細(xì)胞的表面結(jié)合位點(diǎn)產(chǎn)生交叉反應(yīng)），而另一些是生理上的非生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子，例如TGF-β。熱滅活可去除血清中的一些物質(zhì)，減少免疫球蛋白的細(xì)胞毒性而不破壞多肽生長(zhǎng)因子，但也可能去除一些較不穩(wěn)定的成分，因而并不總是比未處理的血清安全。