中国仓鼠卵巢细胞，也叫做CHO细胞，是1957年由美国科学家西奥多·帕克（Theodore Puck）从雌性中国仓鼠卵巢组织中分离建立的成纤维细胞样贴壁细胞系。中国仓鼠卵巢细胞具有非分泌型遗传缺陷，需培养基中添加L-脯氨酸支撑生长，染色体为二倍体（22对），胞核较大且呈椭圆形单层排列，该生物细胞在生物化学基础研究领域中具有重要的应用。
图1 中国仓鼠卵巢细胞的形态图
基本介绍
中国仓鼠卵巢细胞（Chinese Hamster Ovary cells，CHO细胞）是一种来源于中国仓鼠卵巢组织的实验室内培养细胞系，其发展历程可追溯至1948年当中国仓鼠首次被引入美国；1957年，科学家T.Puck从波士顿癌症研究基金会的实验室获得一只中国仓鼠，并成功利用它建立了最初的CHO细胞系，自此中国仓鼠卵巢细胞在众多科学研究领域中展现出重要应用价值。在长达60余年的研究历史中，研究者从原始CHO细胞系衍生出多种具有不同生物学特性的亚系，其中最具代表性的当属CHO-K1细胞系——该细胞系诞生于1957年，作为早期CHO细胞的亚克隆株，中国仓鼠卵巢细胞这一亚型未经任何人工改造而保持野生型特性，但1968年的突变分析揭示CHO-K1细胞缺乏甘氨酸生物合成相关基因，且其基因组DNA含量较原始CHO细胞显著减少。
性质
中国仓鼠卵巢细胞源自成年中国仓鼠卵巢活体组织切片，经亚克隆后可形成如CHO-K1等不同亚系，在培养应用中其细胞含量通常需达到>1×10⁶个/mL的水平，且经过严格的污染检测确保支原体、细菌及真菌指标均为阴性；中国仓鼠卵巢细胞具有典型的成纤维细胞样形态，表现为贴壁生长特性，需在含10%胎牛血清及1%双抗的培养基中维持细胞活性，冻存时则采用90%血清与10%二甲亚砜的混合配方进行保存 [2]；在遗传特性方面，该细胞存在L-脯氨酸合成能力缺失的缺陷，因此需要在培养过程中外源补充脯氨酸以维持其正常代谢需求。[1]
优点
中国仓鼠卵巢细胞之所以成为生产蛋白类药物的首选宿主细胞，是因为其具备诸多显著优势：它能够进行多种翻译后修饰，从而生产出与人类蛋白几乎相同的生物仿制药，这些产品展现出卓越的生物相容性和药物活性；该细胞在贴壁和悬浮培养条件下均能良好生长，具有高生产率，特别适用于大规模培养和GMP生产程序；研究者已开发出大量经过充分验证的遗传工具可用于优化中国仓鼠卵巢细胞，涵盖从基因引入到敲除、敲低及翻译后沉默等多种操作手段；凭借这些优良特性，中国仓鼠卵巢细胞已被用于生产约50种在欧盟和美国获批的生物治疗药物，同时它也适用于无蛋白、无动物来源、无血清的培养体系，确保了更高的稳定性和安全性。
缺点
中国仓鼠卵巢细胞在实际应用中存在若干技术局限性，首先体现在其遗传不稳定性导致的表达不稳定问题：正常情况下中国仓鼠体细胞具有11对共22条染色体，但中国仓鼠卵巢细胞的染色体却发生了大规模不稳定的重排重组现象，不同细胞系的染色体数目也不恒定；此外，外源基因随机整合也是引起表达不稳定的重要因素，因为传统方法主要通过表达质粒转染后利用压力筛选获得目的蛋白质表达细胞株，导致外源基因以随机整合方式进入中国仓鼠卵巢细胞基因组，这种整合位点的不确定性可能在细胞培养后期引发表达波动；在糖基化修饰方面，中国仓鼠卵巢细胞缺乏人类细胞中存在的某些糖基转移酶，因此无法表达所有类型的人类蛋白糖型，需要通过对培养工艺进行优化来改善这一状况，例如调整细胞培养基中影响特定糖基转移酶功能的微量元素成分，或优化生物反应器的pH值和溶氧参数等操作条件，从而有效促进所需糖型的大规模生产。
生物应用
中国仓鼠卵巢细胞在生物医药领域具有广泛的应用价值，其首要用途是大规模生产治疗性蛋白质，该细胞能够在无血清悬浮培养中以高密度生长，并在延长的发酵周期中维持高水平的蛋白质表达，目前市场上超过70%的蛋白质药物均选择中国仓鼠卵巢细胞作为首选制造细胞；作为重组蛋白表达领域应用最广泛的哺乳动物细胞系，它能够在外源表达的蛋白质上掺入复杂聚糖如N-连接聚糖，这一特性有助于蛋白质的折叠和细胞内运输，在重组蛋白表达过程中，中国仓鼠卵巢细胞通过糖基化修饰能增加蛋白质对蛋白水解的抵抗力并延长其在体内的血清半衰期；此外，该细胞还具有对重组蛋白进行翻译后修饰的能力，由于其隶属于成纤维细胞且内源性蛋白分泌少，有利于高效分离和纯化重组蛋白，同时中国仓鼠卵巢细胞具备高表达和高扩增能力，与酵母细胞、果蝇细胞S9等其他真核表达系统相比，其翻译后修饰更接近人类细胞蛋白质的修饰模式。[2]
工业化应用
中国仓鼠卵巢细胞因其良好的遗传稳定性、翻译后修饰能力以及高表达和可规模化特性，已成为重组蛋白质药物生产的首选宿主系统，广泛应用于单克隆抗体生产、疫苗抗原表达及Fc融合蛋白等生物制剂领域。然而，在工业化应用过程中，中国仓鼠卵巢细胞仍面临三大核心挑战：高密度培养导致的代谢负担、糖基化修饰不一致以及长期表达水平衰减。这些问题不仅引发培养周期延长、乳酸和氨等有害代谢产物积累，还会造成表达量波动和产品质量异质性，限制其在高产、稳产及降本增效方面的潜能。[2]
参考文献
[1] 杨露露, 中国仓鼠卵巢细胞表观遗传调控研究进展, 生物工程学报, 2023, 39: 149-158.
[2] 张瑞明,李梦琳,朱洪伟,张兴晓.中国仓鼠卵巢细胞表达系统在生物制药中的优化策略[J].生物化学与生物物理进展,2026,53(2):327-341.