在細(xì)胞培養(yǎng)過程中,支原體污染是一個常見且棘手的問題。支原體是一類極其微小的微生物,缺乏細(xì)胞壁,呈高度多形性,能夠在不知不覺中潛入細(xì)胞培養(yǎng)體系,對細(xì)胞的生長、形態(tài)和功能等方面產(chǎn)生諸多不良影響。因此,準(zhǔn)確判斷細(xì)胞是否被支原體污染至關(guān)重要,這關(guān)系到實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。以下將詳細(xì)介紹幾種判斷細(xì)胞是否被支原體污染的方法。
一、觀察細(xì)胞形態(tài)和生長特征
支原體污染嚴(yán)重時,可引起細(xì)胞生長減慢、培養(yǎng)基pH變酸、細(xì)胞病變等特征。通過觀察細(xì)胞的形態(tài)和生長特征,可以初步判斷是否存在支原體污染。
細(xì)胞體積變化:支原體的寄生可能影響細(xì)胞的正常代謝和滲透壓調(diào)節(jié),導(dǎo)致細(xì)胞體積異常。一些細(xì)胞可能會變得腫脹,邊緣模糊不清;而另一些細(xì)胞則可能變小。
細(xì)胞形態(tài)不規(guī)則:原本應(yīng)該呈多邊形或梭形等典型形態(tài)的細(xì)胞,在支原體污染后可能會變得扭曲、變形,失去其正常的幾何形狀。
細(xì)胞質(zhì)顆粒增多:支原體感染可能引發(fā)細(xì)胞內(nèi)代謝紊亂,導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)中出現(xiàn)較多的顆粒狀物質(zhì),使細(xì)胞質(zhì)看起來不再清澈透明。
生長速度異常:健康細(xì)胞在適宜的培養(yǎng)條件下具有相對穩(wěn)定的生長速度。但被支原體污染后,細(xì)胞的生長速度可能會明顯加快或減慢。
二、檢測細(xì)胞代謝產(chǎn)物
支原體的代謝活動可能會影響細(xì)胞培養(yǎng)體系中某些代謝產(chǎn)物的含量。例如,支原體可能會消耗培養(yǎng)基中的葡萄糖、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì),導(dǎo)致其含量下降速度加快;同時,支原體還可能產(chǎn)生一些特殊的代謝產(chǎn)物,如乳酸、氨等,使培養(yǎng)基的酸堿度發(fā)生變化。通過定期檢測培養(yǎng)基中這些物質(zhì)的含量和酸堿度變化,可以間接推斷細(xì)胞是否被支原體污染。
三、微生物學(xué)檢測方法
培養(yǎng)法
將細(xì)胞培養(yǎng)上清液接種到適宜的支原體培養(yǎng)基中,在特定的溫度和氣體環(huán)境下進(jìn)行培養(yǎng)。如果培養(yǎng)基中出現(xiàn)支原體的菌落形態(tài),如“煎蛋樣"菌落,則可以初步判斷細(xì)胞被支原體污染。然而,這種方法培養(yǎng)周期較長,通常需要數(shù)天甚至數(shù)周的時間,且靈敏度相對較低。
DNA熒光染色法
采用特定的熒光染料,如Hoechst 33258等,這些染料能夠與支原體的DNA特異性結(jié)合。將細(xì)胞進(jìn)行染色處理后,在熒光顯微鏡下觀察。如果發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周圍或內(nèi)部存在著點狀或絲狀的熒光信號,就提示可能存在支原體污染。這種方法相對快速、靈敏,但也可能會出現(xiàn)假陽性結(jié)果,需要結(jié)合其他方法進(jìn)行驗證。
PCR檢測法
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)技術(shù)是一種高效的檢測手段。通過設(shè)計針對支原體特異性基因序列的引物,對細(xì)胞樣本中的DNA進(jìn)行擴(kuò)增。利用凝膠電泳分析擴(kuò)增產(chǎn)物,可以判斷是否存在支原體污染。這種方法靈敏度高、特異性強(qiáng),且檢測周期短,是目前常用的檢測方法之一。
電子顯微鏡觀察
利用電子顯微鏡或免疫電鏡對樣本進(jìn)行觀察,可以直觀地看到支原體的形態(tài)和分布。這種方法準(zhǔn)確性較高,但受條件限制,且檢測時間長,敏感性不高。
四、預(yù)防措施
為了降低細(xì)胞被支原體污染的風(fēng)險,需要采取一系列預(yù)防措施:
嚴(yán)格遵循實驗室清潔和消毒程序,確保實驗環(huán)境的無菌狀態(tài)。
使用合格的器皿和耗材,避免使用有破損或污染的器皿。
防止空氣污染,盡量減少不必要的進(jìn)出實驗室,避免引入外來微生物。
嚴(yán)格控制實驗室人員的衛(wèi)生,保持良好的個人衛(wèi)生習(xí)慣。
定期對實驗室環(huán)境和設(shè)備進(jìn)行檢測,以確保沒有微生物滋生。
支原體污染對細(xì)胞培養(yǎng)的質(zhì)量和實驗結(jié)果的可靠性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,需要綜合運用多種方法來判斷細(xì)胞是否被支原體污染,包括觀察細(xì)胞形態(tài)和生長特征、檢測細(xì)胞代謝產(chǎn)物、微生物學(xué)檢測方法等。同時,還需要采取預(yù)防措施來降低污染風(fēng)險,確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。只有這樣,才能為科學(xué)研究和臨床診斷提供堅實的技術(shù)支持。