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Nature:支原体侵袭了多少细胞研究?

2021-04-30
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 每当John Hogenesch看到自己实验员的脸上布满阴云,他就知道细胞培养又出了岔子。这时他就会建议,“检查下支原体污染吧”。

在细胞研究领域,支原体是臭名昭著的污染源,许多实验室都深受其害。日前宾夕法尼亚大学的研究人员发现,支原体污染比我们想象的更加普遍。

支原体感染能在不知不觉中干扰研究结果,浪费大量的资金投入。为此,Hogenesch和Anthony Olarerin-George进行了广泛的样本分析,他们发现目前有超过十分之一的基因表达研究(许多曾发表在顶尖杂志上),表现出支原体污染的迹象。
Nature:支原体侵袭了多少细胞研究?

Hogenesch实验室去年就遇到过一次支原体污染,虽然问题很快得到解决,但仍然浪费了大约100,000美元和一年的研究。支原体一般来自于实验室工作人员,它们很快就能生根,一次小小的疏忽就可能使整个实验室的细胞受到污染。其他许多微生物污染会使培养基变得浑浊,可支原体污染完全是不留痕迹的,而且细胞培养中常用的抗生素都杀不死支原体。

支原体一直是个令人头疼的问题。早期的HeLa细胞培养深受其害,HeLa细胞系建立于二十世纪五十年代,被广泛用于各种领域的研究。1993年的研究显示,美国FDA实验室的两万个培养物中有15%受到了支原体的污染。现在,供应细胞和试剂的公司都会进行非常严格的支原体筛查。

为了全面了解支原体污染情况,Hogenesch和Olarerin-George获得了九千多份样本的RNA测序数据,这些样本来自于2012年-2013年间哺乳动物细胞的基因表达研究。他们在测序数据中寻找支原体DNA,结果发现11%的样本都受到了支原体的污染。

Hogenesch指出,支原体DNA水平最高的一些研究,曾发表在Cell、Nature和PNAS等顶尖杂志上。虽然支原体污染并不一定意味着这些研究结果无效,但这种微生物会影响数百个基因的表达,并与细胞竞争营养阻碍细胞的生长。在其中一组受污染的数据中(淋巴瘤细胞),Hogenesch和Olarerin-George鉴定了61个被支原体改变的基因。相关数据目前可以在bioRχiv网站上看到,Hogenesch等人很快就会将自己的发现提交给同行评议的杂志。

污染是“草率操作”的结果,德国菌种保藏中心的Hans Drexler说,“支原体并非凭空出现,是被人带到细胞培养物中的。” Drexler对这项研究的结果并不惊讶,他在2010-2013年间收到的人白血病细胞和淋巴瘤细胞中,受到支原体污染的比例也差不多是十分之一。不过这已经算是有进步了,因为二十世纪九十年代的支原体污染率是四分之一。

Drexler认为,支原体污染持续存在的根源在于,研究界的细胞系“黑市交易”,研究者们常常很随意的共享细胞培养物。他估计这类细胞系中差不多有10%受到污染,而来自正规供应商的细胞系则不存在支原体污染。为此,他呼吁研究者们多花点钱从信誉良好的地方获取细胞系,并且对已有的细胞系进行支原体检测。

“我们必须一直保持警惕,及时清除受到支原体感染的细胞,将其中的微生物一同摧毁。” Hogenesch说。

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