如何提高細胞反應器生產重組蛋白的產量是細胞培養過程中需要考慮的重要問題。

　　利用生物反應器大規模生產動物細胞過程中，細胞凋亡在細胞死亡中占主要部分。研究顯示，在大規模培養生物反應器中，細胞的死亡中80%是凋亡所導致,而不是以前所認為的壞死。而在大規模細胞培養中，細胞死亡是維持細胞高活性和高密度的最大障礙。理論上講，防止或延長細胞死亡，可以極大提高生物反應器生產重組蛋白的產量。

　　細胞凋亡由一系列基因精確地調控，是多細胞生物發育和維持穩態所必需的生理現象。已知凋亡的最終執行者是Caspase家族，它們均為半胱氨酸蛋白酶，各識別一個4氨基酸序列，并在識別序列C端天冬氨酸殘基處將底物切斷。Caspase含有可被自身識別的序列，可以切割活化自身而導致信號放大，并作用于下游Caspase成員，從而形成Caspase家族的級聯放大，最終作用于效應蛋白，引起細胞凋亡。

　　所以在大規模培養時，干擾細胞在培養中凋亡的發生，提高細胞特異性抵制遇到壓力而引起凋亡的能力，有利于提高細胞的培養密度、延長細胞的培養周期，從而提高目標產品的產量2-3倍。

　　1.營養物質抗凋亡

　　在常規生物反應器構造中，營養耗竭或缺乏培養基中特殊的生長因子則引起凋亡，例如血清，糖或特殊氨基酸的耗盡。

　　培養基中添加氨基酸或其它關鍵營養可抑制凋亡、延長培養時間從而提高產品的生產。

　　大規模培養中細胞凋亡主要由于營養物質的耗竭或代謝產物的堆積引起，如谷氨酰胺的耗竭是最常見的凋亡原因，而且凋亡一旦發生，補加谷氨酰胺已不能逆轉凋亡。

　　另外，動物細胞在無血清、無蛋白培養基中進行培養時，細胞變得更為脆弱，更容易發生凋亡。

　　2.基因抗凋亡

　　與凋亡相關的一系列基因產物可對其進行正、負向的調控，因此可通過導入相應基因來調節細胞凋亡的機制。Bcl-2基因是目前最為有效的抗凋亡基因，在多種細胞系中均表現出很強的抗凋亡活性。

　　3.化學方法抗凋亡

　　凋亡發生時細胞許多部位發生生化物質的改變，有些變化如改變細胞氧化還原條件產生活性氧在凋亡信號階段發生，其它的如破壞線粒體膜電位、激活caspase則發生在凋亡效應階段，這在絕大多數細胞死亡中是相同的。

　　因此,阻止這些生化物質的改變可能阻止或至少延遲細胞凋亡的發生，運用化學物質可抑制信號效應階段的發生，被認為是抗調亡策略之一。