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如何判断细胞是否被污染?细胞污染的表现作为一名科研人,细胞培养是一个必备的技巧,但是并非每个人都能熟练掌握,特别是在实验中出现突发情况,比如日夜照顾的宝贝细胞被污染了? 细胞被污染了怎么办?该怎么处理?接下来我们针对各个类型的污染一起学习和分辨一下。 细胞污染通常是指细胞培养中的生物污染,主要类型有细菌污染、支原体污染、黑胶虫污染、真菌污染、病毒污染等。不同的类型表现各不相同。 1、细菌污染细胞被细菌污染的特征肉眼观察特点: ◆ 细菌污染时细胞培养基可能在4-6小时呈现混浊。 ◆ 有时稍加震荡,便会有很多混浊物漂起。 ◆ 背景脏乱差,而没有被细菌感染的则背景干净。 显微镜下观察特点: ◆ 细菌污染的细胞低倍镜下观察不到正常细胞形态,黑色沙粒状布满细胞间隙或培养基,或背景有大量黑点,高倍镜下可见杆状或球状的细菌在培养基中游动。 需注意,在污染初期,细菌常成群存在,不一定会有明显的运动,此时需引起警惕。 图1. 细菌感染细胞 受细菌污染的细胞形态将会发生怎样的变化呢? 细菌污染可能造成细胞增殖缓慢或形态上的改变(多角、多核等),胞质中产生空泡、细胞漂浮凋亡,细胞被毁容。 显微镜下如何区分细菌菌体与细胞碎片? 菌体与细胞碎片的区别(见图1) 菌体小而密,细胞碎片大而稀; 菌体较规则,细胞碎片不规则; 如何处理被细菌感染的细胞?细菌的克星是抗生素
以下是几个经典的细菌污染案例: 图2. 球菌和杆菌感染细胞 2、 真菌污染被真菌感染细胞的特征真菌污染的细胞一般培养液清亮,不变色。比较容易发现,肉眼可见点状菌落,淡黄色或者白色漂浮在培养基表面。镜下有丝状物,有些真菌开始很像死细胞碎片,只是它很多很多的小块很清楚,像珊瑚状,慢慢的会长出很细的黑色丝状物。 肉眼观察特点: ◆ 真菌污染最短3天才能长出椭圆形的霉斑。 ◆ 霉斑往往会漂浮在培养液表面,随着时间逐步扩大。 显微镜下观察特点: 念珠菌 ◆ 有些真菌呈类似棉花絮状的漂浮物。 ◆ 若是念珠菌会呈卵圆状,在细胞周边生长。 根霉菌 ◆ 早期并不会使得培养基变黄变浑浊,但在显微镜下可观察到菌丝体。真菌形成的菌丝呈丝状,管状,树枝状,串珠状。 酵母菌 ◆ 细胞被污染后,仍可生长,长时间细胞的活力状态会变差。 ◆ 梅雨季时的污染率会提高。 ◆ 呈卵圆状酵母菌增殖到一定规模,形成团簇状的真菌群。 如何处理被真菌感染的细胞?真菌的克星-抗生素
以下是几个经典的真菌污染案例: - 根霉菌污染 - - 酵母菌污染 - - 白色念珠菌污染 - 图3. 真菌感染细胞案例 3、支原体污染细胞被支原体感染的特征细胞被支原体污染后,培养液一般会浑浊。支原体感染细胞以后,细胞病变不很明显,只是慢慢死去。 支原体污染特征: ◆ 增殖减慢 ◆ 上清液清澈 ◆ 背景干净 ◆ 细胞形态异常(拉丝、铺展) ◆ 细胞轮廓不清,边界模糊;凋亡细胞过多 ◆ 更换新的培养液,细胞状态没有恢复 图4. 支原体感染的细胞出现变化,出现A. 拉丝、 B. 铺展、C. 模糊不清等现象。 如何处理细胞培养中的支原体感染?选择支原体检测试剂和支原体杀除试剂。 但是,一旦细胞感染了支原体,是很难根除的,往往要丢弃细胞。 发现支原体污染,**的方法是丢弃感染的细胞培养瓶。在培养的细胞不可替代或非常昂贵的情况下,有一些方法来拯救培养的细胞。 支原体清除剂(Mycoplasma Removal Agents -MRA)是喹诺酮类抗生素的衍生物,青霉素、链霉素的联合用药。MRA可用于洗涤细胞培养物。根据感染的严重程度,需要几周到几个月的传代培养。这些方法不能保证完全清除支原体,但可以消除大部分支原体污染,是最后的选择。治疗的时间会影响细胞的生长和活力。如果支原体对细胞培养产生了**性的损害,那么它是不可修复的。 4、黑胶虫污染:细胞被黑胶虫感染的特征:关于黑胶虫的分类,学术界没有明确的定义。低倍镜下观察时可见黑色小点,高倍镜下可看见黑色的小虫游来游去,在液体中活跃游动、旋转梭动。培养液不浑浊,对细胞生长状态不会有明显影响,在细胞增殖旺盛之后会自然消失。复苏或传代时往往会出现黑胶虫污染,并且与细胞呈现此消彼长的现象。从黑胶虫污染细胞样本中分离得到黑胶虫,然后从黑胶虫中提取基因组DNA进行基因测序及分析,鉴定出的黑胶虫为无色杆菌属(Achromobacter)。 图5. 黑胶虫 如何处理被黑角虫感染的细胞?黑胶虫污染顽固,要消除黑角虫可以使用黑胶虫清除剂,其所含有的多肽活性成分,相比传统抗生素有效清除黑胶虫;清除周期短,视黑胶虫污染程度通常3-6天可有效根除。 5、病毒污染:细胞被病毒污染的特征 细胞被病毒污染极为隐蔽,很难用常规的方法检测到。受病毒污染的细胞液通常清亮无变化,大多数受病毒污染的细胞不会产生形态变化及细胞病理现象,少部分病毒会造成细胞变圆、肿胀,脱落。 病毒的主要来源是动物血清或者细胞系,常见于杂交瘤细胞。 组织细胞培养过程中,如果没有除去潜在的病毒,就会产生病毒污染。尽管病毒污染的细胞不影响原代培养,但生产疫苗是不安全的。潜在病毒是细胞大量生产和疫苗、干扰素等生物制品制作中的难题。 如何处理被病毒感染的细胞?一旦怀疑细胞被病毒感染,可用血细胞吸附试验、免疫荧光抗体法及电子显微镜法有效检出病毒。 通常病毒物污染的清除是十分困难的,可以重新引入高质量的细胞株。 对于确定污染的细胞**的办法就是及时丢弃,积极排查细胞污染的原因。 6、细胞交叉污染由于细胞培养操作时各细胞株所需的器材和溶液没有严格分开,往往会使一种细胞被另一种细胞污染,即细胞交叉感染。目前,世界上已有几十种细胞都被HeLa细胞所污染,致使许多实验宣告无效。 细胞交叉污染的特征:即不同的细胞混杂在一起。 细胞交叉污染的鉴定方法: 同种属:STR鉴定,多等位基因数大于3个。需考虑本身的遗传背景,例如,EA.hy 926为融合细胞,本身就包含两套遗传信息。 不同种属:PCR法,对种属特异性基因进行扩增,不同种属产物大小不同。 细胞交叉污染的处理方法:建议重新引种。 相关阅读
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