开发应用于高产单克隆抗体的动物细胞大规模培养过程是提高生物制药企业市场竞争力的关键。动物细胞培养过程中会产生代谢副产物乳酸,乳酸的累积将严重影响抗体的表达和质量。同时,大量的文献报道及本实验室的相关数据都表明一个高产的工艺过程往往都伴随着乳酸由生成到消耗这一代谢迁移。为此,本文围绕动物细胞培养过程优化面临的副产物乳酸累积这一关键技术难题,以CHO细胞为对象,研究培养基中铜离子对乳酸代谢转变的影响。本文首先在无和有铜离子添加两种条件下考察两株(细胞株A和细胞株B)表达不同产物的CHO细胞,铜离子对细胞株A和细胞株B的作用不尽相同。添加铜离子并不能显著改善细胞株A的乳酸生成浓度,但却能使细胞株B的乳酸浓度显著下降36.3%,且在培养后期使乳酸代谢发生了由生成到消耗的转变。因此后续研究选择细胞株B为研究对象,进一步考察不同铜离子浓度下的乳酸代谢特性。实验发现铜离子浓度在25～120nmol/L范围内时,培养后期乳酸由生成转为消耗并且促进细胞生长及产物表达。最后通过代谢途径中的关键酶活性和细胞内氧化还原状态的研究,发现培养过程中添加120nmol/L铜离子有助于提高细胞色素C氧化酶的活力,促进细胞能量代谢,提高苹果酸-天冬氨酸穿梭系统的穿梭效率从而改善细胞氧化还原态导致培养后期乳酸比消耗速率高于添加25 nmol/L铜离子条件。通过本文的研究,明确了铜离子在CHO细胞生长、代谢及产物表达过程中所起的作用,为后续通过调整铜离子添加策略调从而控乳酸代谢提供了依据。并且有助于深入理解铜离子对CHO细胞乳酸代谢的机理。