目前有 210 +种不同种类的支原体分布于人类、动物、昆虫和植物中,其中 20 +种在细胞培养中被发现为污染物。支原体在实验室中的传播来源多种多样,主要来源包括实验室人员、胎牛血清(FBS)或新生牛血清(NBS)、以及由猪来源的胰蛋白酶溶液。此外,来自其他实验室或商业供应商的细胞培养物、培养基、污染的试剂;非无菌供应品、培养基和溶液;实验室人员;培养箱;液氮;空气颗粒和气溶胶;抗*素的过度使用;细胞培养器皿的不正确密封;以及其他的支原体细胞培养物等都可能成为支原体的传播途径。
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支原体去除的原理通常涉及以下几个方面:
1. 抗*素作用:使用特定的抗*素制剂来抑制支原体的生长和繁殖。例如,含有喹诺酮类、四环素衍生物类和大环内酯类抗*素的混合制剂,这些抗*素能够抑制支原体的DNA和蛋白合成。
2. 破坏细胞膜:支原体去除剂中的抑菌肽(AMPs)成分通过破坏支原体细胞膜的完整性,导致支原体细胞死亡。
3. 抑制DNA复制:支原体去除剂通过抑制支原体DNA回旋酶活性,有效抑制支原体DNA的复制,从遗传物质着手彻底杀灭支原体。
4. 协同作用:某些支原体去除剂利用抑菌肽(AMPs)和穿膜肽(CPPs)的协同作用来除去支原体,穿膜肽能够帮助抑菌肽更有效地穿透细胞膜,增强其杀灭支原体的能力。
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支原体去除试剂使用后,对支原体的检测可能会有影响。一些支原体去除试剂通过特异性地与支原体膜结合、改变支原体膜的通透性来杀死支原体,而对真核细胞几乎没有影响。然而,某些情况下,去除试剂可能会对细胞的活力和形态产生一定的影响,尤其是在去除剂作用期间。此外,如果去除剂的效果不彻底,可能会导致细胞再次被支原体污染。
需要注意的是,某些支原体去除试剂可能会在去除支原体的过程中导致支原体膜溶解,从而释放出支原体的DNA,这可能会在随后的支原体核酸检测中引起假阳性结果。因此,在去除支原体后,建议在继续正常传代培养几代细胞后再进行支原体检测,以确保检测结果的准确性。
支原体污染和黑胶虫污染是两种不同类型的细胞培养污染,它们具有各自的特点和区别:
支原体污染:在相差显微镜下,支原体呈暗色微小颗粒位于细胞表面和细胞之间。
黑胶虫污染:在高倍镜下,被黑胶虫污染的细胞膜会变得模糊不清,边界不清晰,有粗糙感。
污染的影响:
支原体污染:可能导致细胞增殖缓慢,甚至从培养器皿脱落,影响细胞的DNA、RNA及蛋白表达。
黑胶虫污染:与细胞竞争性生长,开始时对细胞没有什么影响,但当数量多时,细胞生长会受到影响直至死亡。
污染的来源:
支原体污染:可能来源于工作环境的污染、操作者本身、培养基的污染、交叉污染、实验器材带来的污染以及用来制备细胞的原始组织或部位的污染。
黑胶虫污染:可能来源于细胞本身的污染或从动物取材时的污染,也可能通过培养箱空气进行污染。
细胞培养过程中支原体污染怎么预防?
检测新鲜培养基是否有支原体污染,可以采用以下五种方案:
1. 培养法:这是一种传统且可靠的方法,通过将培养基接种到适宜支原体生长的微生物培养基或琼脂平板上,观察是否有支原体生长。这种方法较为耗时,但成本较低。
2. 荧光染色法:使用特定的荧光染料(如Hoechst 33258)对细胞进行染色,然后在荧光显微镜下观察。如果存在支原体污染,可以看到细胞表面或细胞间隙中支原体DNA的荧光染色。
3. PCR法:通过设计针对支原体特定序列的引物,利用PCR技术特异性扩增目标DNA。PCR产物通过琼脂糖凝胶电泳进行检测,如果出现条带则表明存在支原体污染。
4. 电镜观察法:使用电子显微镜直接观察培养细胞中的支原体污染情况。这种方法可以提供直观的支原体形态信息,但设备要求较高。
5. 一步法恒温支原体检测:使用特定的试剂盒,如Yeasen一步法恒温支原体检测试剂,采用等温扩增技术,通过颜色变化(由蓝紫色变为天蓝色)进行快速检测。
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支原体去除后对细胞检测的影响主要取决于去除方法和去除后的处理。以下是一些可能的影响:
1. 去除方法的影响:不同的支原体去除方法可能对细胞检测产生不同的影响。例如,一些去除方法可能会对细胞的代谢和增殖产生暂时性的影响,这可能会影响某些类型的细胞检测。
2. 去除后的处理:去除支原体后,细胞可能需要一段时间来恢复其正常的生理状态。在这段时间内,细胞的某些特性可能与去除前不同,这可能会影响细胞检测的结果。
3. 细胞恢复情况:如果细胞在去除支原体后能够成功恢复,那么它们在检测中的表现可能会与未受污染的细胞相似。然而,如果细胞恢复不完全,可能会影响检测结果的准确性。
4. 检测类型的相关性:不同的细胞检测方法对细胞状态的敏感性不同。一些检测可能对细胞的微小变化非常敏感,而其他检测则可能较为宽容。
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