1959 年，美国药剂师 Harry Eagle 发明了一种红色液体。它含有糖、盐、维他命和氨基酸，科学家们可以在其中培育人类或动物细胞。这种溶液被称为 Eagle 最低基础细胞培养基（Eagle’s Minimal Essential Medium，简称 EMEM），后来成为生物学研究的重要基础。

60 年过去，研究者们仍然严重依赖 EMEM 培养基及其变种（如 DMEM）做细胞实验，探究病毒如何影响生物体，或者观察细胞为什么会癌变。《大西洋月刊》作者 Ed Young 指出，EMEM 培养基实际上只为细胞生长提供了最基本的条件。近年来一些科学家逐渐意识到，这个过于简化的配方可能会使实验结果出现偏差——类似于只给人提供让他活下去的食物，并以此人的健康状况为基础做研究。

研究员 Saverio Tardito 2012 年进入英国比特森癌症研究所（Cancer Research UK Beatson Institute）后，开始和团队研制一种名为 Plasmax 的新培养基，其中含有 60 种营养素和化学元素，浓度与人体血液中的含量类似。这原本只是一个为了提升研究准确度的旁支项目，“我们意识到实验初所选择的介质会影响成果，但打开冰箱直接拿现成的用似乎有点太懒惰了。”

Plasmax 很快带来了变化。Saverio Tardito 的同事 Johan Vande Voorde 发现，如果在 Plasmax 中培养癌细胞，它们的行为更接近实际肿瘤中的反应，而没有商用介质中会出现的那些奇怪行为。举例来说，DMEM 培养基中丙酮酸（Pyruvate）的含量是普通血液的 10 倍，这使得癌细胞呈现出缺氧反应下的生长状态，即便实际环境并不缺氧。而 Plasmax 则没有出现这种问题。

它的另一个优势是含有 DMEM 培养基所没有的一种重要矿物质——硒（selenium）。 Johan Vande Voorde 对比两种介质后发现，低密度条件下培育乳腺癌细胞时，它们在有硒环境中反而会快速生长。令人担忧的是，已经有多位研究者将硒补充剂作为预防癌症的测试对象，尽管没有充足证据说明它不会有反作用。 Johan Vande Voorde 的对比实验说明，如果硒能够让松散的癌细胞存活下来，它可能也会导致肿瘤碎片向身体其它部位转移，而这个猜测还需要在动物研究中进一步验证。

除 Plasmax 外，美国麻省理工学院（MIT）白头生物研究所（Whitehead Institute for Biomedical Research）研究员 David Sabatini 也尝试过自己调配能模拟人类血液营养环境的培养基 Adrucil。2017 年，他曾表示在 Adrucil 中生长的癌细胞对于化疗药物的反应要微弱得多。

之所以说这些发现来得十分及时，是因为癌症生物学者近些年越来越感到烦恼：有多项使用实验室培育细胞所取得的实验结果，无法被其它团队复制出来。研究者们也困惑于如何把这些基础实验的成果转化为真正能够帮助癌症患者的新疗法。解决方法之一也许就是改善培养基，让它更接近现实状况。

“癌症细胞显得比原来更顽强了，或许新介质能揭开它的弱点，帮助我们更好地理解免疫疗法。”美国 Wistar 研究所的 Chi Van Dang 对《大西洋月刊》表示。

但目前面临的重要障碍是如何实现这些新培养基的可商用化。用美国莫菲特癌症中心（Moffitt Cancer Center）成员 Gina DeNicola 的说法，商用化是这些新培养基能够广泛进入研究所的前提，虽然也可以在实验室里自己配置，但不仅费时费力，且成本高昂，不如商用介质那样质量稳定有保证，无法保证实验室之间能迅速验证彼此的成果。

这也是 60 年来研究者们一直依赖 EMEM 和 DMEM 等培养基的原因。

另一个值得谨慎的问题是，即便这些新培养基也远非完美。美国纽约纪念斯隆—凯特琳癌症中心（Memorial Sloan-Kettering Cancer Center，简称 MSKCC）研究员 Natasha Pavlova 指出，它们仍然缺乏血液中含有的许多元素，如脂肪和蛋白质；它们也无法忠实反映肿瘤迅速增长时排放出的大量化学废物。

题图来自 sigmaaldrich.com

我们做了一个壁纸应用，给你的手机加点好奇心。去 App 商店搜 好奇怪 下载吧。