上个月, 在一个深夜时分, 我接到了老同学张明打来的电话, 他的声音之中, 满满的都是疲惫以及沮丧。张明是我于研究生阶段时的室友, 当下在中科院的某一个研究所从事细胞生物学研究, 主要钻研肿瘤微环境方向。就在那晚, 他刚刚结束了持续16小时的实验, 结果却发现, 过去三个月的那些数据几乎全都作废了, 原因是细胞株被污染了。
你们可晓得呀, 我原先觉着只要做到严格无菌操作便不会有事, 然而却发觉污染源压根不在操作的台子里面。张明于电话里满面苦笑, 我差一点就把实验室的离心机给砸了。
这件事使我忆起那个三年之前的时候, 那时我自身也曾由于细胞株遭受污染, 进而造成一篇正处于投稿进程中的SCI论文被径直拒稿。在生物医学研究范畴之内, 细胞株污染称得上是“隐形杀手”, 它不会让你即刻发觉, 然而却会在你最为倚赖数据的那个时刻给予你致命那般的打击。
细胞株污染到底有多可怕？
张明所拥有的经历, 绝对不是单独的个例情况。依据二零二四年《自然》这本杂志开展的一项调查, 世界范围内超过百分之三十的实验室, 都曾经经历过细胞株遭受污染的事件行情, 其中交叉污染这种情况，像是HeLa细胞对其他细胞系造成污染这般的, 是最为常见的问题状况。更为可怕吓人的是, 好多研究者一直到论文受到质疑或者没办法重复进行实验的时候, 才察觉到问题具体所在之处。
张明此次污染的源头, 居然是一批从国外某知名生物公司购置的冻存管, 他依照标准流程进行了复苏、培养, 两周之后才于显微镜下察觉到培养基变得浑浊、细胞形态出现异常, 他赶忙做了支原体检测以及 STR 鉴定, 结果令人崩溃: 这批号称的 “人肺癌细胞 H1299”, 事实上混入了大量 HeLa 细胞。
张明言辞之中满是懊恼, 他说道: 你可清楚这到底意味着什么? 我过去三个月, 一直在做药物敏感性实验, 做基因敲除验证实验, 做信号通路分析实验, 然而, 这所有的一切, 竟然全都是建立在错误的细胞基础之上的。如此一来, 这些数据可不就完完全全只能算作是一堆毫无价值的垃圾了！
正是这一回经历, 致使张明开启系统性反思, 怎样才能够保证细胞株的“纯净”呢, 他着手去翻阅诸多文献, 向同行进行咨询, 接着渐渐探寻出一套切实可行的细胞株管理办法。
怎么判断细胞株是否被污染？
在张明所整理而成的“防污染清单”当中, 第一步即为学会识别污染信号。倘若你同样身为细胞培养的“老手”, 你理应清楚, 细胞株污染并非总是能够通过肉眼看见的。举例来说, 支原体污染, 它不会致使培养基变得浑浊不堪, 也不会使你目睹明显的菌落, 然而它会极其显著地改变细胞的代谢情况、增殖状况甚至基因表达情况。
先是张明跟我言语告知, 他在此之前一直都认为, 只要培养基呈现清亮的状态, 并且细胞贴壁在状况良好的情形下, 那就不会存在任何问题。而后一直到有一回, 他以偶然间的方式采用荧光染色去检测支原体的时候, 这才得以发现, 实验室里竟然有一半数量的培养瓶都出现了问题。
习惯养成于当下, 他会每周运用PCR试剂盒去检测支原体, 每月开展一回STR鉴定。他又表示，STR鉴定似细胞的“身份证”, 能够直接向你告知这究竟是不是你所需要的细胞。他推荐采用中国典型培养物保藏中心（CCTCC）的鉴定服务, 其价格具备合理性, 且结果有着可靠性。
细胞株管理中最大的坑是什么？
曾经张明在反思之际提及一个他曾遭遇过的极大失误, 那便是过度倚赖那些被认定为“信誉良好”的供应商, 开始他觉得只要是出自知名公司的细胞株便肯定不会存在问题, 然而那次发生的污染事件却让他清楚地认识到, 细胞株于运输、冻存、复苏的这些过程当中, 任何一个环节都具备出现问题的可能性。
“如今我的原则为: 任意来源的细胞, 无论其价格多高昂、知名度多高, 到手后的首要之事便是进行鉴定。”张明讲道, “并且我提议构建实验室的细胞株库, 将每个细胞系的来源、代次、鉴定结果、传代历史都详细记录下来。”。
他还列举了一个事例, 在2025年3月的时候, 其所在的实验室从某家国内公司购进了一批“人肝癌细胞HepG2”, 在进行STR鉴定之后得以发现, 实际上这是Huh-7细胞。由于Huh-7和HepG2在形态方面极为相似, 要是不进行主动鉴定的话, 根本就发现不了。“这样的错误会直接致使研究得出的结论出现偏差, 甚至还会对后续的临床转化造成误导。”。
如何从源头避免细胞株污染？
细胞管理由张明负责, 他所在的那个实验室如此, 他为此制定了一套严明的SOP（标准操作流程）。首先, 所有新购入的细胞得隔离起来培养两周, 在这两周期间内, 不和其他细胞共同使用任何器材。其次, 每个细胞系都要用专用的培养基以及试剂, 以此来避免交叉污染。第三, 要定期进行支原体检测, 检测频率至少是每月一次。
张明自己曾因支原体污染, 被迫废弃了整整一代细胞, 又重新从液氮中复苏, 他特别强调, 很多人觉得支原体检测麻烦, 然而一支污染细胞的代价说不定是几万块钱的试剂, 还有可能是几个月的劳动, 甚至是一篇论文被撤稿的风险。
此外, 他提议实验室配备单独的细胞培养箱, 不同的细胞系不要混合放置。要是条件存在限制, 起码得确保培养箱内的湿度、温度以及CO₂浓度保持稳定, 由于这些环境方面的因素同样会对细胞的健康状态产生影响。
细胞株污染后还能补救吗？
张明跟我讲, 一旦察觉到污染, 最为明智的行径就是径直丢弃, 而非去尝试所谓的“拯救”。他见识过好多同行运用抗生素、抗支原体试剂再三处理遭受污染的细胞, 然而结果却是不但没有将污染清除掉, 反倒筛选出了具有耐药性的菌株, 又或者对细胞自身引出了不可逆转的损害。
2024年8月, 有的叫张明那个他的师弟, 因舍不得那批做了半年基因编辑的细胞, 用支原体清除试剂处理了一个月。结果细胞状态变得很差、后续实验根本没办法做。最后还是得重新来做, 白白浪费了更多时间。张明言, 这件事使他深刻认识: 在细胞污染面前, 时间成本才是最贵的。
他当下采取的做法是, 一旦察觉到污染, 即刻摒弃所有相关细胞, 对培养箱以及操作台实施彻底消毒, 随后从液氮里复苏备份的冻存管。故而他还提议, 每个实验室都应当定期备份细胞, 起码留存3至5管不同代次的冻存管。
张明所经历的事儿, 使我回想起自身也曾由于细胞株层面的问题而踏上了诸多曲折的道路。然而所幸的是, 当下越来越多的从事研究的人员以及机构已然开始对细胞株的“身份认证”以及污染防控加以重视。2025年, 国家自然科学基金委员会已然明确作出要求, 涉及细胞实验的课题必须提供STR鉴定报告。
倘若你同样正与细胞株进行交互, 不妨去询问一下自己 , 你的细胞 , 果真确是你曾认为的那般细胞吗。
