導讀:
新買(mǎi)到的細胞,實(shí)驗室傳了幾代的細胞,又或者儲存于溫冰箱幾年不用的細胞,被污染了么? 鑒定正確么?用它做研究會(huì )影響實(shí)驗結果么? 沒(méi)有經(jīng)過(guò)相應的細胞鑒定,使用了被污染的細胞,經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗,寫(xiě)出一篇論文,但是結論被推翻,論文被召回,大量的時(shí)間、物力和人力被浪費,一切都要從頭再來(lái)。
背景介紹
應用于生物醫學(xué)研究領(lǐng)域的哺乳動(dòng)物細胞被錯誤鑒定和交叉污染的問(wèn)題,一直是一個(gè)普遍存在的突出問(wèn)題。據統計,國外實(shí)驗室有20%左右的細胞株被錯誤鑒定和交叉污染,NIH和ATCC近兩年都對此發(fā)出呼吁,要求研究者對細胞進(jìn)行鑒定。近年來(lái),大量研究表明STR基因分型方法是進(jìn)行細胞交叉污染和性質(zhì)鑒定的*有效和準確的方法之一,STR基因分型應用于細胞鑒定已被ATCC等機構強烈推薦。
細胞STR鑒定的必要性
在過(guò)去的45 人類(lèi)乳突狀瘤病毒(人類(lèi)**狀瘤病毒18或HPV18)轉型成癌細胞的,而且和正常**頸細胞有許多不同。 據估計,國外實(shí)驗室已建株細胞有接近20%存在上述問(wèn)題。
2008年,約瑟芬Nefkens研究所的分子生物學(xué)家Winand13株食管腺癌細胞系中,其中3株:SEG-1,BIC-1和SK-GT-5被污染,這些細胞株混合有其他癌細胞。這些細胞系已經(jīng)被多家實(shí)驗室應用在兩個(gè)臨床試驗、并發(fā)表了超過(guò)100篇SCI文章,并申請了11個(gè)美國**,這一研究結果被發(fā)布在*新一期的Journal of the National Cancer Institute(JNCI)。
2007 年 NIH發(fā)布了通知,強烈建議在使用培養細胞的時(shí)候進(jìn)行鑒定(authentication)。2008 年底,專(zhuān)家提議ATCC致力于人源細胞系的鑒定工作,并制定鑒定的標準程序。
近年來(lái),大量研究表明 STR 基因分型方法是進(jìn)行細胞交叉污染和性質(zhì)鑒定的*有效和準確的方法之一,STR基因分型應用于細胞鑒定已被ATCC等機構強烈推薦。美國的ATCC 細胞庫、德國的DSMZ細胞庫以及日本的JCRB細胞庫等為STR 分型提供了各細胞株的數據供比對。
2011年初,美國菌種保藏中心(ATCC)制定了人源細胞系STR鑒定標準,旨在約束因細胞交叉污染和錯誤辨識所導致的無(wú)效科研數據的不斷擴增。更重要的是,細胞系的**鑒定在研發(fā)基于細胞下的醫學(xué)產(chǎn)品時(shí)起到至關(guān)重要的作用,它能避免將人體細胞暴露于錯誤鑒定細胞中的風(fēng)險。
細胞STR鑒定方法
要求能提供細胞的一般和特殊的生物學(xué)性狀指標。一般特性指標包括:細胞的一般形態(tài)、特異性結構、細胞生長(cháng)曲線(xiàn)和分裂指數、倍增時(shí)間、接種率、染色體分析、同工酶檢查、DNA指紋圖譜等。特異性指標常依據細胞種類(lèi)和功能的特異性進(jìn)行鑒定,比如,若為腺細胞則一般鑒定是否有特殊產(chǎn)物包括分泌蛋白或**產(chǎn)生;若為腫瘤細胞,還應能夠證明細胞確系來(lái)源于腫瘤組織而非其它,并仍保留有腫瘤組織的特性,為此常需做集落形成實(shí)驗、裸鼠致瘤實(shí)驗以及對正常組織的侵襲實(shí)驗等。
一、對正常細胞系的鑒定
對正常細胞系的鑒定主要圍繞以下四個(gè)方面進(jìn)行:(1)鑒定細胞的種系來(lái)源:常用方法主要有染色體分析、同工酶分析、DNA指紋圖譜等技術(shù)。(2)鑒定細胞的組織來(lái)源:可通過(guò)形態(tài)學(xué)手段、檢測組織特異性抗原等進(jìn)行鑒定。(3)細胞是否發(fā)生轉化和惡變:主要通過(guò)核型分析、細胞生長(cháng)行為觀(guān)察(是否喪失接觸抑制)、裸鼠成瘤實(shí)驗等進(jìn)行鑒定。(4)細胞有無(wú)發(fā)生交叉污染,主要通過(guò)同工酶及DNA指紋圖譜技術(shù)進(jìn)行鑒定。
二、對腫瘤細胞系的鑒定
對腫瘤細胞系的鑒定主要圍繞其惡型性展開(kāi),染色體的異常、接觸抑制和密度依賴(lài)生長(cháng)特性的改變、集落形成能力、裸鼠成瘤、動(dòng)物體內的侵襲生長(cháng),以及某些基因、分子水平的特征均是腫瘤細胞鑒定的方向。
細胞STR鑒定的意義
由于細胞培養體系在生物**的研究和技術(shù)發(fā)展中非常重要,適當的細胞系鑒定過(guò)程即成為每個(gè)研究人員的*大興趣點(diǎn)。然而,交叉污染的問(wèn)題仍然存在。隨著(zhù)世界范圍內實(shí)驗室使用新細胞系的數量增多和頻率增加,在質(zhì)量控制(如:細胞系鑒定)的基本原則上產(chǎn)生了巨大的差別。從已經(jīng)發(fā)表的、使用"錯誤"的細胞系而導致可疑性結果的研究論文,到用于臨床的干細胞系和其它細胞系,交叉污染影響到了科學(xué)研究的每個(gè)領(lǐng)域-從實(shí)驗臺到臨床。如果在細胞培養的處理和操作中不進(jìn)行重大變革,那么交叉污染將會(huì )成為一個(gè)更大、更嚴重的問(wèn)題。
細胞培養體系在生物研究和**研究發(fā)展中非常重要,隨著(zhù)研究的深入,細胞系的種類(lèi)也逐漸增多,而細胞系的交叉污染仍然存在。交叉污染給實(shí)驗研究帶來(lái)了很?chē)乐氐膯?wèn)題,如果使用了錯誤的細胞系使研究的結果遭到質(zhì)疑,前期的實(shí)驗可能都要重新來(lái)做。因此對細胞系的認證是有必要的。
來(lái)源:生物探索