細(xì)胞污染是生物實(shí)驗(yàn)室中常見的問(wèn)題之一,輕則引起細(xì)胞狀態(tài)改變,降低實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性,重則會(huì)直接導(dǎo)致細(xì)胞的死亡,影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。本期內(nèi)容,我們匯總了支原體污染的癥狀,并分別給出了應(yīng)對(duì)方法。
一、生物污染
細(xì)胞的體外生存環(huán)境,可以說(shuō)是“危機(jī)四伏"。空氣中漂浮著各種肉眼難以捕捉的微生物,稍有不慎,細(xì)胞就會(huì)被感染。不僅如此,如果實(shí)驗(yàn)操作不夠規(guī)范,還有可能出現(xiàn)細(xì)胞交叉污染的情況。
1、支原體污染
支原體(mycoplasma)是一類沒(méi)有細(xì)胞壁、高度多形性、部分可用人工培養(yǎng)基培養(yǎng)增殖的原核細(xì)胞型微生物,大小為0.3微米左右。由于能形成絲狀與分枝形狀,故稱為支原體。在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,顯微鏡很難捕捉到它們的身影,與細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng),影響細(xì)胞生長(zhǎng),最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)偏差。
支原體的培養(yǎng)條件,與細(xì)胞培養(yǎng)條件高度重合,因此,支原體會(huì)與細(xì)胞共同競(jìng)爭(zhēng)有限的生存資源。早有研究表明,一些支原體(包括最為常見的人型支原體、發(fā)酵支原體、精氨酸支原體等),通過(guò)精氨酸脫亞胺酶分解精氨酸來(lái)供能。當(dāng)這些支原體混入細(xì)胞培養(yǎng)體系后,會(huì)與細(xì)胞爭(zhēng)搶精氨酸,導(dǎo)致細(xì)胞“吃不飽飯",出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良的癥狀:生長(zhǎng)速率異常、活力下降、易脫壁等。而精氨酸又是細(xì)胞組蛋白的重要組成成分,缺乏精氨酸會(huì)嚴(yán)重影響組蛋白合成,引起染色體斷裂。再加上細(xì)胞處于長(zhǎng)期饑餓的狀態(tài),最終導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)變慢甚至死亡。
支原體通過(guò)黏附作用與細(xì)胞結(jié)合,獲取細(xì)胞膜表面的脂質(zhì)和膽固醇,破壞細(xì)胞膜的完整性,同時(shí)影響細(xì)胞間的信號(hào)傳遞。支原體會(huì)趁機(jī)侵入細(xì)胞,增加細(xì)胞中核酸內(nèi)切酶的含量[2],導(dǎo)致細(xì)胞染色體異常進(jìn)而死亡。經(jīng)過(guò)支原體的這一番操作,細(xì)胞結(jié)構(gòu)已經(jīng)被嚴(yán)重破壞,隨之而來(lái)的就是細(xì)胞形態(tài)改變、細(xì)胞易聚團(tuán)、大面積細(xì)胞凋亡制造的蛋白碎片(也就是培養(yǎng)基中的碎片和小黑點(diǎn))
正常情況下,培養(yǎng)基中養(yǎng)分會(huì)逐漸耗盡,細(xì)胞代謝廢物會(huì)逐漸累積,上清液會(huì)變成黃色,因此要定期更換培養(yǎng)基。支原體也是如此——當(dāng)培養(yǎng)體系中感染了支原體并大量繁殖的時(shí)候,會(huì)向外排放代謝產(chǎn)物,影響體系中的PH,加快培養(yǎng)基變黃的速度。
綜上所述,如果你培養(yǎng)的細(xì)胞出現(xiàn)以下情況,基本可以確定是支原體感染了,可配合支原體檢測(cè)試劑盒(Venor®Gem OneStep,貨號(hào):11-8025)進(jìn)一步確認(rèn)。
如果細(xì)胞被支原體污染,該如何處理?對(duì)于一些重要程度相對(duì)較低的細(xì)胞而言,祛除支原體成分較高,因此,此類被污染的培養(yǎng)物建議直接丟棄。
對(duì)于無(wú)法長(zhǎng)期培養(yǎng)的珍貴樣本或病毒收獲液,則推薦使用德國(guó)MB公司的Mynox® (貨號(hào):10-0200)。含有來(lái)自枯草桿菌提取物,可特異性地與支原體膜結(jié)合,改變支原體膜通透性,從而使支原體在2-3小時(shí)內(nèi)破潰死亡。
若是可以培養(yǎng)超過(guò)一個(gè)月的細(xì)胞,則推薦使用德國(guó)MB公司的Mynox® Gold(貨號(hào):10-0201),直接殺除+鞏固防護(hù)兩步處理,祛除支原體的同時(shí),可進(jìn)一步在后續(xù)培養(yǎng)中鞏固清除效果,防止支原體“卷土重來(lái)"。
細(xì)胞已發(fā)生支原體污染,但又不愿丟棄,希望繼續(xù)培養(yǎng):如已轉(zhuǎn)染或大量擴(kuò)增的細(xì)胞的情況。復(fù)合抗生素成分,抑制支原體蛋白和DNA合成,也抑制細(xì)菌和真菌。先使用廠家推薦的“懸浮沖洗法"處理好細(xì)胞,再使用加了Zell Shield®(貨號(hào):13-0050)的培養(yǎng)基養(yǎng)細(xì)胞,能達(dá)到更好的祛除支原體的效果。
與此同時(shí),還應(yīng)對(duì)細(xì)胞間進(jìn)行消殺。使用專業(yè)的支原體祛除試劑,更加高效、安全和便捷。實(shí)驗(yàn)空間中的墻壁、實(shí)驗(yàn)臺(tái)、桌椅板凳、顯微鏡、冰箱、離心機(jī)等設(shè)備和儀器,可使用Mycoplasma-off™或Mycoplasma-off™ Wipes對(duì)其進(jìn)行噴涂或擦拭,清除表面的多種微生物污染。對(duì)于水浴鍋、培養(yǎng)箱水槽等環(huán)境,可以選擇Water Shield™對(duì)其進(jìn)行處理。講產(chǎn)品按比例直接加入水浴鍋或培養(yǎng)箱水槽中,可預(yù)防微生物污染。