如下图:实验室常见的细胞污染,你都知道属于哪种污染吗? 细胞培养中的常见污染主要包括:细菌、霉菌、支原体、黑胶虫、病毒和交叉污染等,每一种污染都有各自的特点。如细菌和霉菌增殖迅速,短时间就对细胞造成明显伤害;而支原体和病毒对细胞的影响则是一种缓慢长期的过程。下面就具体看看每一种污染。 1. 细菌污染(较容易被发现) 引起原因:操作不规范或无菌措施不到位等; 细菌污染种类:白色葡萄球菌,大肠杆菌,假单孢菌、枯草杆菌等; 细胞污染后的变化: ①污染后由于有大量酸性物质产生,因此培养基会短时间内由红色变为黄色; ②由于细菌大量增殖,培养基变浑浊,稍微振荡后可见培养基表面有漂浮物; ③普通倒置显微镜高倍镜观察,胞浆内可见大量颗粒(如下图红色箭头); ④细胞生长缓慢,逐渐变圆脱落。 如下图所示:左:悬浮细胞污染后,可见悬浮细胞个体远大于杆状细菌,而细菌呈黑色颗粒状并会有较快的运动速度;右:贴壁细胞,可看到球状细菌分布于细胞周围并做剧烈运动。 细菌污染的细胞(左悬浮细胞,右贴壁细胞) 图片来源:UNC School of Medicine 处理措施:
2. 霉菌污染(较容易被发现) 引起原因:操作不规范或无菌措施不到位等; 污染种类:白色念珠菌,酵母菌,黑霉菌,曲霉菌,孢子菌等; 细胞污染后的变化: ①一般来说,培养液不会变浑浊; ②比较容易发现,肉眼可见点状菌落(淡黄色或者白色)漂浮在培养基表面(如下图左); ③普通倒置显微镜下观察,可见絮状交错的菌丝或菌团生长在细胞之间;有时真菌并不是直接分布于细胞贴壁层,需要通过调整显微镜仔细观察寻找菌丝或菌团(如下图右)。 如下图所示:悬浮细胞U397的霉菌污染,黄色圆形发亮的是U397;红色箭头:霉菌的菌丝和孢子囊,特别的是孢子释放出来后是难以被酒精杀死。 霉菌污染后的悬浮细胞(图片来源InCelligence网站) 处理措施:
3. 支原体污染(难被发现) 支原体是一种自然界中能独立生活的最小微生物,能通过细菌滤器,在细胞培养过程中,支原体感染发生率很高[3]。由于支原体可以与细胞共存,生长速率受影响较小,而被忽视。支原体污染在细胞培养污染中最为隐蔽和最难察觉,但是支原体能明显影响宿主细胞代谢、RNA合成及基因表达的作用,因此越来越受到重视。 引起原因:主要来源于是已感染支原体细胞之间的交叉污染,支原体感染的血清和胰酶等; 细胞污染后的变化: ①培养液不变浑浊,但会很快变成黄色; ②多数细胞在形态方面少有明显变化; ③在倒置显微镜下可见胞浆出现小颗粒或空泡; 如下图:支原体个体很小,需要使用透射电镜才能清晰看到其结构及分布,图中红色箭头即为支原体,其分布在细胞周围。 支原体污染后的透射电镜图[4] 处理措施:
4. 黑胶虫污染 引起原因:往往来源于血清; 细胞污染后的变化: ①低倍镜下观察时可见黑色小点,高倍镜下可见到其做布朗运动,像小虫游来游去; ②细胞培养液仍然清亮,污染较轻时对细胞无影响;若太多就会对细胞造成影响。 如下图:红色箭头所示黑胶虫分布于细胞间。 黑胶虫污染后的细胞[5] 处理措施:
5. 病毒污染 引起原因:病毒可能来自于血清; 细胞污染后的变化: ①污染后培养液无明显变化; ②大部分细胞也不会有明显的形态变化; 6. 交叉污染 引起原因:两种或两种细胞以上的实验同时进行,实验器具、试剂等混用而易造成的污染; 检测手段:可通过镜检观察细胞形态是否与所培养细胞形态一致来判断,另外还可以通过各种免疫学试验、同功酶分析及细胞遗传学方法来确定。 处理方式:针对病毒和交叉污染较难清除,建议丢弃细胞重新培养;
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