现代的细胞培养已经具有固定的培养基配方，如DMEM、RPMI1640。它们大多属于经典培养基。它们是如何发展起来的？
许多人做实验只养一两种细胞，也许只遇到一两种培养基。但在历史上积累起来的经典培养基实际上已至少有十几种。回顾这些培养基，也许能看到前人为发展细胞培养而做出的一些努力。


细胞培养的三个奠基人：（左）Harry Eagle，（中）Renato Dulbecco，（右）Theodore T. Puck

最早的经典培养基是BME，是由美国生理学家Harry Eagle（1905-1992）在1955年开发的，用于培养HeLa细胞和小鼠成纤维细胞。他发现了细胞体外生长所必需的最低营养，这就是BME的配方。它由氨基酸、维生素、无机盐、D-葡萄糖和酚红组成。其中维生素有9种，氨基酸有13种，包括10种必需氨基酸、半胱氨酸、酪氨酸和谷氨酰胺。
BME之后出现了一种改良型，即MEM。MEM可同时用于贴壁和悬浮细胞，可培养HeLa, BHK-21, 293, MCF-7细胞等。它是由Harry Eagle在BME配方基础上开发的。之后诞生了MEM培养基的改良配方，如GMEM、a-MEM和DMEM。


（左）正常细胞。 （右）转化细胞

DMEM即意大利生理学家Dulbecco改良的Engle培养基。DMEM最常用，能支持很多贴壁细胞生长，包括原代的成纤维细胞、神经元、HUVECs、平滑肌细胞以及一些细胞系如Hela（常用于癌症和信号转导研究）、293（常用于外源蛋白表达）、Cos-7（常用于转染研究）等。
DMEM所含维生素的浓度大约是MEM的4倍，所含氨基酸大约比MEM高1倍，氨基酸种类则多3种，可以说营养更为丰富。
GMEM所含的氨基酸和维生素浓度比BME高1倍。它最初是MEM加上10％的磷酸胰蛋白？，用于培养BHK-21细胞，以及用于研究影响细胞增殖能力的遗传因素。


镜下免疫荧光染色后呈现的细胞

a-MEM也是MEM的改良型，包括非必需氨基酸、丙酮酸钠、硫辛酸、维生素B12、生物素和抗坏血酸，可培养角质细胞、原代大鼠星形细胞等。
Ham F-12培养基大约是在1965年由Ham引入，用于无血清培养CHO细胞（CHO细胞是美国遗传学家Theodore T.Puck于1957年从一成年雌性仓鼠卵巢分离获得的，在生物工程上应用广泛）。和其他基础培养基相比，F-12含有的成分更广泛，包括锌、腐胺、次黄嘌呤和胸苷，还可用于培养软骨细胞和前列腺上皮细胞。
M199最初是用于鸡胚成纤维细胞的营养研究。 它具有广泛的物种适用性，特别是用于培养未转化细胞。M199广泛用于病毒学和疫苗生产。与其他基础培养基相比，培养基199含有独特的成分，包括腺嘌呤、腺苷、次黄嘌呤、胸腺嘧啶和其他维生素。


RPMI 1640主要用于培养悬浮细胞。它含有还原剂谷胱甘肽和高浓度维生素（如肌醇、胆碱），还包括生物素、维生素B12等MEM、DMEM没有包含的成分。
需要指出的是，经典培养基都不含蛋白质、脂类和生长因子，因此需要配合胎牛血清一起使用。

推荐参考资料
Joseph G. Gall, J. Richard McIntosh. Landmark Papers in Cell Biology: Selected Research Articles Celebrating Forty Years of The American Society for Cell Biology. Cold Spring Harbor Laboratory Press （December 2000）

Ham, R. G. Clonal growth of mammalian cells in a chemically defined synthetic medium, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1965, 53:288-293.