細胞培養用の血清（FBS）と抗生物質のポイント～細胞培養の完全サポートガイド その5

・ウシがよく使われている理由：

細胞培養実験でウシの細胞を使う人はまれです。それなのに、なぜウシの血清がよく使われているのでしょうか。

ヒトの培養細胞であればヒトの血清を使うのが本来あるべき姿かもしれません。しかし、全世界で日々行われている細胞培養実験にヒトの血清を使用し続けるのは非常に困難であることは想像に難くありません。一方、ウシは世界中で広く飼育されており、大量生産が可能で、品質管理も行いやすく、何より安定供給が見込めます。細胞培養の歴史の中で、こういった動物の血清でも使用できることがわかったため、ウシの血清が広く利用されています。

もちろん、細胞株によってはウマやウサギなどの特定の血清が推奨されていることもありますので、細胞ごとの推奨血清を必ず確認してください。

・ウシの「胎仔血清」がよく使われている理由：

ウシ胎仔血清とは、生まれる前のウシの血清のことです。

ウシが生まれると、人間と同じように免疫応答系が働き始め、細胞増殖に影響を及ぼすγグロブリンが増えます。一方、ウシ胎仔はこれらが少なく、かつ胎仔の成長を促すために高濃度の増殖因子を含有します。要するに、仔ウシや成ウシ血清よりも、ウシ胎仔血清の方が、細胞を元気に増殖させる成分が豊富で、余計なものが少ないのです。そのため、細胞増殖の促進に理想的とされています。

このように、栄養成分が濃縮された「血清」は細胞培養実験には欠かせないものですが、注意点が2つあります。これらは血清の弱点でもありますので、しっかり把握しておきましょう。

注意点1：ロットのばらつき

血清は、「生体由来」だからこそ、ロットによって培養結果に差が生じやすいという側面があります。再現性の担保が必要な場合は、同じロットの血清をまとめて購入するのがおすすめです。

注意点2：補体の影響と非働化の有無

補体とは、生体が病原体を排除する際、抗体および貪食細胞を補助する免疫に関与するタンパク質のことで、血清中に含まれています。この補体が細胞にダメージを与えることがあるため、培地に混ぜる前に、補体を不活化する処理が行われることがあります。この処理を「非働化」と呼びます。

あらかじめ非働化して販売されている血清もありますし、非働化されていない血清でも、ご自身で、56 ℃で30分、恒温槽内で攪拌しながら処理することで非働化できます。

細胞の入手元の情報には、「heat inactivated」、つまり熱による非働化を経たものが推奨されていることもあります。基本的にはこの指示に従いながら、非働化によって何をどうしているのかを理解しておきましょう。

ただし、非働化によって、大切な栄養素や増殖因子などの活性が落ちてしまうことがあります。そのため、非働化の必要性については、実験目的も考えて慎重に判断する必要があります。また、非働化が必要な場合でも、過度な加熱や長時間の処理は避け、適切な条件で行うことが重要です。

注意点3：血清の保存方法

最後に、血清の保存方法にも注意を払いましょう。Gibco™血清は-10 ℃以下での保存を推奨しており、一般的に、-20 ℃または-80 ℃で保存されます。このときに注意が必要な点は2つあります。まずは、凍結融解を繰り返さないこと。品質が劣化することがあります。1回分ごとに小分けにして保存し、必要なときに解凍することで、品質を維持することができます。2つ目は、ボトルの脆化温度に注意すること。FBSにとっては-80 ℃保存が望ましいですが、製品によってはボトルの脆化温度を下回っていることがあり、ボトルが脆くなっている可能性があります。そのため、衝撃に気を付けてください。また、解凍時は4 ℃に一晩おいて、ボトルが破損しないように確認しながらゆっくりと解凍することをおすすめします。

ポイント：血清のグレードは実験で求められる品質によって決める

血清のグレードは、ご自身の実験でどこまでの品質が求められるかを元に選択してください。
各グレードでは、品質試験の項目内容や項目数、エンドトキシンレベルなどが異なっています。もちろん品質が高いものを使うに越したことはないのですが、グレードが高くなればなるほど価格も高くなります。

ポイント：抗生物質によって有効性が異なる

表1に、細胞培養に使われる主な抗生物質をまとめました。

注意点1：抗生物質は劣化する

抗生物質は永遠に使用できるものではなく、劣化します。特に液体タイプで冷凍保存製品の場合、凍結融解により性能が低下することがあるため、最初の融解時に小分けしての冷凍がおすすめです。また、冷凍保存が推奨の製品は冷蔵保存により劣化することがあります。製品の推奨保管温度を購入時にしっかり確認してください。

注意点2：抗生物質を入れずに培養するのが、本来は細胞にとってベスト

理由は、抗生物質を使用することによって、細胞に影響を与えないとは限らないためです。

また、細胞培養では、常にコンタミの危険性をはらんでいます。抗生物質が入っている場合、コンタミ発見の遅れにつながってしまうかもしれません。

しかしもちろん、細胞培養に慣れていないうちは抗生物質があった方が安心です。

これらの理由から、かたくなに「入れない」「入れる」と固執することなく、状況に応じて上手に使用することで、トラブルを防ぐことができます。

参考ブログ&サイト：

• 細胞培養関連の学習リソースまとめ～トレーニング・セミナー・ハンドブックなど～
• 初代細胞培養システム

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