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2010-08-31 10:27
    
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4  经济危机、诚信危机、人质危机，类似潜在祸害和危险，已经司空见惯，蔓延到全世界各个角落。细胞是生命活动的基本单位。细胞系是医学研究的基本工具，同样也面临一场信任危机，其主要原因是细胞交叉污染导致了身份混乱，以致研究成果被推翻。在国内外这种细胞系拿来就用的现象非常普遍，谁会怀疑细胞的身份？开始错了，可能导致全局错，需要警惕。 2009年2月《Nature》以“Identity crisis（身份危机）”为题的社论文章，发表了对一株细胞系污染事件的看法。据悉该细胞系是40年前建立的一株细胞系，40年前并未发现细胞系已遭污染，时至今日，这株遭污染和错误鉴定身份的细胞系已经进入上千家实验室，并且多家实验室发表的论文所使用的就是这一细胞系。可想而知，这是对信任和已有成果的挑战。目前主要通过DNA指纹图谱（DNA fingerprinting）和短串联重复序列（short tandem repeat, STR）分析技术验证您所使用的细胞是否与数据库的数据一致以鉴定身份，目前费用20-400美元不等。社论称《Nature》杂志可能在未来要求作者对其使用的所有细胞系提供身份鉴定证明。 2010年8月本周《Science》杂志以“To Scientists’ Dismay, Mixed-Up Cell Lines Strike Again （科学家惊愕：混乱的细胞系再次发动袭击）”再次聚焦了由于细胞系污染导致的身份危机。事件的起因是有些研究者发现骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cell）培养一段时间后能够转变为肿瘤样细胞，这无疑是一个有趣的发现。遗憾的是，作者过了几个月后发文证实造成这种现象的原因是因为培养过程中污染了HT1080纤维肉瘤细胞，并且撤销了先前报道的文章。另一个例子是超过1000篇文章使用一种叫ECV304的细胞。ECV304最初被认为是一种正常永生化的内皮细胞。但是，1999年通过DNA指纹图谱鉴定ECV304的正身其实是一种人膀胱癌细胞。目前NCBI（美国国立生物技术信息中心）正在制定相应数据库，并且希望其他实验室上传自己细胞的STR数据谱。并且ATCC（美国标准生物品收藏中心）和部分学者倡议生命科学者尽早并且经常对使用的细胞系进行鉴定。这样可以避免研究时间和经费的浪费，以免实验推倒重来。 背景知识： 1. 细胞系： 1）原代培养的细胞一般传至10代左右就不容易传下去了，细胞的生长就会出现停滞，大部分细胞衰老死亡。但是有极少数的细胞能够度过“危机”而继续传下去，这些存活的细胞一般能够传到40--50代，这种传代细胞叫做细胞株。细胞株的遗传物质没有发生改变。当细胞传至50代以后又会出现“危机”，不能再传下去。但是有部分细胞的遗传物质发生了改变，并且带有癌变的特点，有可能在培养条件下无限制地传代下去，这种传代细胞称为细胞系。 2）细胞系和细胞株，两者曾一度混用，导致有些文献中概念不清。下面所指的概念是现在国内外比较通用的，也是绝大多数研究者接受的观点。原代培养物经首次传代成功即称为细胞系（Cell Line），因此细胞系可泛指一般可能传代的细胞。其中能够连续传代的细胞叫做连续细胞系或无限细胞系，不能连续培养的称为有限细胞系。大多数二倍体细胞为有限细胞系。通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株（Cell Strain），也就是说，细胞株是用单细胞分离培养或通过筛选的方法，由单细胞增殖形成的细胞群。细胞株的特殊性质或标志必须在整个培养期间始终存在。 2．ATCC（美国标准生物品收藏中心）。 http://www./ ATCC位于美国马里兰洲洛克菲勒，成立于1925年，由美国14家生化、医学类行业协会组成的理事会负责管理，是一家全球性、非营利生物标准品资源中心。ATCC利用其获取、鉴定、保存及开发出的生物标准品，通过向全球发布而达到推动科学研究的验证、应用及进步的目的。它向全世界的政府、科研机构及公司提供生物标准品、技术支持、教育计划方面的服务。目前ATCC可以提供以下类别生物标准品：细胞株（3000种）；菌株（15000种）；动植物病毒株（2500种）；原生动物 1200种以及重组物质等。 入库细胞要求检测项目如下：1）培养简历：组织来源日期、物种、组织起源、性别、年龄、供体正常或异常健康状态、细胞已传代数等。 2）冻存液：培养基和防冻液名称 。3）细胞活力：融解前后细胞接种存活率和生长特性。 4)培养液：培养基种类和名称（一般要求不含抗生素）、血清来源和含量。5） 细胞形态：类型，如为上皮或成纤维细胞等，融解后细胞生长特性。6）核型：二倍体或多倍体，标记染色体的有无。7）无污染检测：包括细菌、真菌、支原体、原虫和病毒等。8）物种检测：检测同工酶，主要为G6PD和LDH，以证明细胞有否交叉污染以及反转录酶检测。9）免疫检测：一两种血清学检测 。10）细胞建立者：建立者姓名；检测者姓名。 3. DNA指纹图谱和短串联重复序列（STR）： 1984 年英国莱斯特大学的遗传学家 Jefferys 及其合作者首次将分离的人源小卫星 DNA 用作基因探针，同人体核 DNA 的酶切片段杂交，获得了由多个位点上的等位基因组成的长度不等的杂交带图纹，这种图纹极少有两个人完全相同，故称为 "DNA指纹"，意思是它同人的指纹一样是每个人所特有的。DNA指纹的图像在X光胶片中呈一系列条纹，很像商品上的条形码。 DNA 指纹图谱，开创了检测 DNA 多态性（生物的不同个体或不同种群在 DNA结构上存在着差异）的多种多样的手段，如 RFLP （限制性内切酶酶切片段长度多态性） 分析、串联重复序列分析（STR）、 RAPD （随机扩增多态性 DNA ） 分析等等。各种分析方法均以 DNA 的多态性为基础，产生具有高度个体特异性的 DNA 指纹图谱，由于 DNA 指纹图谱具有高度的变异性和稳定的遗传性，且仍按简单的孟德尔方式遗传，成为目前最具吸引力的遗传标记。 4. NCBI（美国国立生物技术信息中心） http://www.ncbi.nlm./ 1) 作为美国国家卫生研究院（NIH）的国立医学图书馆（NLM）的一个分支，美国国家生物技术信息中心（NCBI）成立于1988，其目标是发展新的信息学技术来帮助对那些控制健康和疾病的基本分子和遗传过程的理解。除了提供由各个科研院所直接提供的GenBank 核酸序列数据库以外，NCBI还提供对于GenBank中数据检索系统和计算工具以帮助分析GenBank的数据以及其他的NCBI提供的可利用的生物信息数据。 2) NCBI所提供的可用数据涵盖了部分基因的代表性短序列、完整的基因组、蛋白质结构以及一些遗传疾病的临床描述。NCBI提供了一系列的计算工具以帮助分析各种类型的数据。总体来说，NCBI的整套数据库资源分为7大类：数据库检索系统,相似序列检索程序,基因序列分析数据库,染色体序列数据库,基因组分析数据库,基因表达与显型分析数据库,以及蛋白质结构和建模数据库。 5. 造成细胞交叉污染的潜在原因: 1) 来源不清。2）操作者在分瓶多种类型细胞的时候，造成的交叉污染。3）实验室管理混乱。4）细胞长期传代自身累积变异。5)拿来主义。  |
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