細胞在培養(yǎng)過程中容易受到支原體的污染,往往對實驗產(chǎn)生非常不好的影響,發(fā)現(xiàn)的早則耽誤些功夫重新培養(yǎng)細胞,發(fā)現(xiàn)的晚可能一段時間內(nèi)的實驗都白做了,那么如何通過不同的檢測方法檢測到支原體的蹤跡?
支原體是非常微小的微生物,其直徑只有0.2-0.8µm,是細胞培養(yǎng)中令人頭疼的大問題。關(guān)鍵是其污染源簡直來自四面八方:
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培養(yǎng)基
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血清
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實驗操作者
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會影響:
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細胞生長率
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細胞形態(tài)
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基因表達
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細胞代謝和細胞活力。
支原體感染不易察覺,因此對培養(yǎng)細胞定期進行支原體檢測就非常重要。
污染實驗室培養(yǎng)細胞的支原體主要有八種,但還沒有哪種檢測方法能夠單槍匹馬把這八種支原體都檢測出來。支原體非常頑強,通常用于細胞培養(yǎng)的絕大多數(shù)抗生素都對其無效。例如青霉素主要作用于細菌細胞壁,但支原體沒有細胞壁因此就不受影響。
無懈可擊的細胞培養(yǎng)技術(shù)始終是預防支原體感染的最佳方式,另外及時找出受到支原體感染的培養(yǎng)物也很重要,這樣才能在感染擴散前快速采取有效措施。刀王就為你介紹幾種在培養(yǎng)細胞中檢測支原體的常用方法。
分離培養(yǎng)法
分離培養(yǎng)法是支原體檢測的金標方法,其檢測精確度最高。這種方法是從可疑的細胞培養(yǎng)體系中取樣,并接種到最適宜支原體生長的瓊脂平板上。如果樣本中含有支原體,它們就會在這種瓊脂平板上瘋狂生長,最終形成明顯可見的特征性菌落。分離培養(yǎng)法基本不會出現(xiàn)假陰性結(jié)果,因此被譽為支原體檢測金標準。
不過分離培養(yǎng)法也存在兩個弊端:
一是檢測時間太長,支原體要長出明顯克隆至少需要4周時間;
二是盡管可以檢測絕大多數(shù)支原體種類,分離培養(yǎng)法也有力所不及的時候,例如支原體M.hyorhinis。
如果你實在不想等這么久,或者希望在分離培養(yǎng)法的等待過程中先拿到初步結(jié)果,你可以試一試DNA、PCR或酶學檢測方法。不過需要注意的是,上述檢測方法都不能單獨檢出所有類型的支原體,而且靈敏度也沒有分離培養(yǎng)法高,所以最好結(jié)合使用兩種方法以獲得最可靠的檢測結(jié)果。
DNA檢測
DNA檢測需要將可疑樣品與指示細胞共同培養(yǎng),因此一般需要幾天時間。DNA檢測所用的指示細胞通常是細胞質(zhì)區(qū)域較大的Vero細胞,如果原樣本中含有支原體,那么當細胞DNA被熒光染料(如Hoechst染料)染色時,就可以在指示細胞的核周圍觀察到熒光斑點或熒光顆粒。分離培養(yǎng)法用來檢測支原體M.hyorhinis菌株并不可靠,而DNA法可以準確的將其檢測出來。
PCR法
PCR法也可以檢測M.hyorhinis菌株,PCR法檢測支原體只需幾個小時,是最快但也是最不靈敏的支原體檢測方法。該方法采用針對支原體DNA的引物用PCR檢測可疑樣本,其中PCR引物通常針對支原體的16S rRNA基因。在凝膠電泳過程中,支原體DNA會顯示為特異性條帶,以此指示支原體的存在。PCR法可以檢測大多數(shù)支原體,但謹慎起見最好同時使用另一種檢測方法來進行驗證。
酶學檢測和ELISA
此外,也還存在一些其他支原體檢測方法。例如酶學檢測是將可疑樣本添加到特定底物中,在這一體系內(nèi)支原體的酶可以將ADP轉(zhuǎn)化為ATP,隨后能利用ATP發(fā)光的luciferase酶就可以指示支原體的存在。ELISA也能用于支原體檢測,以ELISA法為基礎的支原體檢測一般使用針對支原體16S rRNA基因的帶標記探針或抗體,來檢測培養(yǎng)物中是否含有支原體。
定期檢測
支原體感染會使培養(yǎng)細胞慢慢枯萎,因此對培養(yǎng)細胞定期進行支原體檢測非常重要。一般來說每1至3個月就應該進行一次支原體檢測。將定期支原體檢測常規(guī)化堅持下去,是細胞培養(yǎng)實驗室應對支原體感染的關(guān)鍵。
預防支原體污染的建議:
細胞培養(yǎng)工作中,主要從以下幾個方面來預防支原體的污染:
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控制環(huán)境污染;
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嚴格實驗操作;
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細胞培養(yǎng)基和器材要保證無菌;
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在細胞培養(yǎng)基中加入適量的抗生素。
支原體污染細胞后,特別是重要的細胞株,有必要清除支原體,常用方法有
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抗生素處理
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抗血清處理
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抗生素加抗血清和補體聯(lián)合處理
支原體最突出的結(jié)構(gòu)特征是沒有細胞壁,一般來講,對作用于細胞壁生物合成的抗生素,如內(nèi)酰胺類、萬古霉素等完全不敏感;對多粘菌素(polymycin)、利福平、磺胺藥物普遍耐藥。對支原體最有抑制活性及常用于支原體感染治療的抗生素是四環(huán)素類、大環(huán)內(nèi)酯類及一些氟喹諾酮;其他類抗生素如氨基糖苷類、氯霉素對支原體有較小抑制作用,所以常不用來作為支原體感染的化學治療劑。InvivoGen公司研究開發(fā)的新一代支原體抗生素M-Plasmocin能有效地殺滅支原體,不影響細胞本身的代謝,并且用M-Plasmocin處理過的培養(yǎng)細胞,不會重新感染支原體。
支原體污染在細胞培養(yǎng)中實際上是比較常見的, 據(jù)資料,可達30%甚至更高。支原體污染時細胞表現(xiàn)為長得不好,也不死亡,同時,培養(yǎng)基又是清亮的。時間長達一周也沒有什么變化。這時基本上可以判斷出是支原體污染了,愿意檢測就檢測一下,不愿意直接用清除試劑處理吧。
避免細胞污染,可以從預防著手,超凈工作臺物品放置要合理、進入細胞房要換鞋和穿實驗服、實驗員戴手套后要用酒精等消毒、避免細胞交叉污染等等。