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DIY判断细胞的支原体污染

来源:缔一生物发布时间:2021-09-24阅读次数: 收藏

在细胞培养过程中,病原污染可以算得上是科研工作者的噩梦了。其中支原体污染更像是一个无形的杀手,时刻威胁着细胞的安全。

细菌真菌污染还有迹可循,起码显微镜下能够清晰地看到,但是支原体个子小,不易观察,由于繁殖速度比较慢,前期感染几乎没有症状。经常稍不留意,就中了支原体的「阴招」。统计显示,全球大约有60%左右的细胞培养存在或曾经存在过支原体污染

那到底如何判断细胞究竟有没有感染支原体?今天我们就来从原理上深扒一下,网传的肉眼判断是否感染支原体大法到底正不正确!



支原体感染症状1:细胞生长缓慢甚至死亡?

被广泛使用的细胞培养基,不仅给细胞提供支持和养分,对于支原体而言,也是天堂一般的存在。


适宜的温度(37℃)

合适的PH(7-8之间都可生存)

充足的养分(各种氨基酸、生长因子等)

一定的二氧化碳(5%左右)


与细胞培养高度重合的培养条件,注定了支原体要与细胞共同竞争有限的生存资源


早有研究表明[1],一些支原体(包括最为常见的人型支原体、发酵支原体、精氨酸支原体等),通过精氨酸脱亚胺酶分解精氨酸来供能。当这些支原体混入细胞培养体系后,会与细胞争抢精氨酸,导致细胞「吃不饱饭」,出现营养不良的症状:生长速率异常、活力下降、易脱壁等等。

而精氨酸又是细胞组蛋白的重要组成成分,缺乏精氨酸会严重影响组蛋白合成,引起染色体断裂。再加上细胞处于长期饥饿的状态,最终导致细胞生长变慢甚至死亡



支原体感染症状2:细胞变形、碎片增加、易聚团、有小黑点?


支原体通过黏附作用与细胞结合,获取细胞膜表面的脂质和胆固醇,破坏细胞膜的完整性,同时影响细胞间的信号传递。支原体会趁机侵入细胞,增加细胞中核酸内切酶的含量[2],导致细胞染色体异常进而死亡

经过支原体的这一番操作,细胞结构已经被严重破坏,随之而来的就是细胞形态改变、细胞易聚团、大面积细胞凋亡制造的蛋白碎片(也就是培养基中的碎片和小黑点)[3]。



支原体感染症状3:培养基易变黄?


我们都知道,正常情况下,培养基中养分会逐渐耗尽,细胞代谢废物会逐渐累积,上清液会变成黄色,因此要定期更换培养基。


支原体也是如此——当培养体系中感染了支原体并大量繁殖的时候,会向外排放代谢产物,影响体系中的PH,加快培养基变黄的速度。



综上所述,如果你培养的细胞出现以下情况,基本可以确定是支原体感染了,不放心的话可以再配合支原体检测试剂检测神器帮你揪出培养基中的支原体!进一步确认。

细胞被支原体污染后的表现

①细胞生长缓慢

②细胞变形

③培养基中碎片增加

④细胞易聚团

⑤镜下观察有小黑点

⑥培养基提前变色


除了影响细胞活力,支原体还会给细胞带来的几百种基因表达的改变,包括编码受体、离子通道、生长因子的基因和癌基因等方面[4]。它包含高度富含免疫原性的脂蛋白,可以锚定在胞膜的外表面,被TLR2等免疫细胞的受体识别。激活NF-kB途径,进一步导致细胞活化[5],偏离最终的实验结果


今天的细胞培养小课堂到这里就结束了,希望可以帮你解决实验上的一些疑惑!



参考文献:


[1] Fenske, J. D. , &   Kenny, G. E. . (1976). Role of arginine deiminase in growth of mycoplasma hominis. Journal of Bacteriology, 126(1), 501-10.

[2] Sokolova, I. ,   Vaughan, A. , &   Khodarev, N. . (1998). Mycoplasma infection can sensitize host cells to apoptosis through contribution of apoptotic-like endonuclease(s). Immunology & Cell Biology, 76(6), 526-534.

[3] Lincoln, C. K. , &   Gabridge, M. G. . (1998). Chapter 4 cell culture contamination: sources, consequences, prevention, and elimination. Methods in Cell Biology, 57, 49-65.

[4] Miller, C. J. ,   Kassem, H. S. ,   Pepper, S. D. ,   Hey, Y. ,   Ward, T. H. , &   Margison, G. P. . (2017). Mycoplasma infection significantly alters microarray gene expression profiles. China Modern Medicine, 35(4), 812-814.

[5]倪博, 白方方, 刘茂军, 冯志新, 熊祺琰, & 魏建忠等. (2013). 支原体脂蛋白及其变异与宿主互作研究进展. 生物技术通报, 1(002), 49-54.





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