細胞培養(yǎng)是生物醫(yī)學研究、藥物開發(fā)、疫苗生產(chǎn)等領域的重要技術(shù)手段。然而,在細胞培養(yǎng)過程中,支原體污染一直是一個嚴重的難題。支原體污染不僅會影響實驗結(jié)果的準確性和可靠性,還可能導致細胞功能的改變,甚至影響細胞的生物學特性,進而影響整個研究的進展和成果的應用。因此,了解支原體污染的原因、影響及防治策略是保障細胞培養(yǎng)工作順利進行的關(guān)鍵。

細胞培養(yǎng)中的支原體污染來源:
1.實驗室人員的攜帶:實驗室工作人員是支原體污染的重要傳播途徑。工作人員的皮膚、呼吸道以及其他部位都可能攜帶支原體,并通過接觸、空氣傳播、器具、消耗品等途徑將支原體帶入細胞培養(yǎng)系統(tǒng)。
2.培養(yǎng)物和試劑:某些商用細胞株和培養(yǎng)基可能在生產(chǎn)和包裝過程中已經(jīng)遭到支原體污染。此外,培養(yǎng)基、血清、試劑等物品如果存儲或處理不當,也可能成為污染源。
3.污染的設備和消耗品:不潔凈的實驗室設備、玻璃器皿、培養(yǎng)瓶、吸管等可能成為支原體的傳播媒介,特別是在未經(jīng)過嚴格消毒或清洗的情況下。
4.交叉污染:在多個細胞系共同培養(yǎng)的實驗環(huán)境中,不同的細胞系之間可能發(fā)生交叉污染,導致支原體從一個污染的細胞系傳播到其他無污染的細胞系。
5.空氣中的傳播:支原體也可能通過空氣傳播,尤其是在通風不良的實驗室中,空氣中可能含有支原體并對培養(yǎng)物產(chǎn)生污染。
細胞培養(yǎng)支原體污染的影響:
1.改變細胞生長狀態(tài):支原體能消耗細胞的營養(yǎng),改變細胞的代謝狀態(tài),抑制細胞的正常生長。污染細胞在生長速度、形態(tài)變化和增殖能力上可能會出現(xiàn)顯著差異。
2.影響實驗結(jié)果:支原體污染往往無法通過常規(guī)的顯微鏡觀察出來,但它們卻可能對細胞的生物學行為產(chǎn)生深遠的影響。例如,細胞的分裂周期、基因表達、蛋白合成、細胞凋亡等生物學過程可能發(fā)生改變,進而影響實驗結(jié)果的準確性,導致數(shù)據(jù)偏差。
3.改變細胞的免疫反應:支原體感染可以改變細胞的免疫系統(tǒng)功能,導致其對外部刺激的反應異常。這可能會對免疫學、腫瘤學等相關(guān)研究領域的實驗結(jié)果產(chǎn)生干擾。
4.產(chǎn)生假陽性結(jié)果:在分子生物學實驗中,支原體污染會引入不必要的基因或表達產(chǎn)物,導致誤判實驗結(jié)果。例如,支原體的DNA或RNA可能與細胞的基因組產(chǎn)生交叉反應,影響PCR擴增、基因表達譜分析等實驗的結(jié)果。
5.引起細胞死滯或細胞死亡:支原體污染可能會引起細胞代謝紊亂,進而導致細胞周期異常、細胞凋亡等現(xiàn)象,甚至全破壞細胞的生物學功能,造成細胞死亡。
防治支原體污染的策略:
1.嚴格的實驗室管理:定期對實驗室進行清潔消毒,尤其是工作臺、設備和消耗品的處理要嚴格控制。使用無菌的實驗器材,避免交叉污染,定期更換空氣過濾器以確??諝獾那鍧崱?/span>
2.來源控制:確保使用的細胞株、培養(yǎng)基、血清等試劑來自可靠的供應商,并且進行嚴格的質(zhì)量控制。避免使用可能存在支原體污染的材料,特別是在細胞培養(yǎng)中,盡量選擇經(jīng)過認證的、沒有污染的細胞系。
3.定期檢測:定期進行支原體檢測是防止污染擴大的有效方法,尤其是當實驗環(huán)境中涉及多個細胞系時??墒褂肞CR、ELISA等方法對細胞系進行檢測,及時發(fā)現(xiàn)支原體污染。
4.使用抗生素:雖然支原體對一些常見的抗生素具有天然的抗性,但某些特定的抗生素,如四環(huán)素、氯霉素等,仍可對支原體具有抑制作用。在細胞培養(yǎng)過程中,適當使用抗生素可以減少支原體的污染風險。然而,長期使用抗生素可能引發(fā)耐藥性,因此應謹慎使用。
5.良好的實驗操作規(guī)范:實驗人員應定期培訓,養(yǎng)成良好的操作習慣,避免不必要的交叉污染。在細胞傳代時,應嚴格操作,避免攜帶支原體的培養(yǎng)物與無污染的細胞系交叉。
6.使用支原體去除試劑:市場上也有一些專門用于去除細胞培養(yǎng)中支原體的試劑,這些試劑通過抑制支原體的生長來幫助恢復細胞的純凈狀態(tài)。在發(fā)生污染時,使用這些試劑可一定程度上減少支原體的干擾。