细胞培养是每个实验者都会使用的技术，但是细胞在培养过程中常受到许多不同来源的污染，如细菌、真菌、支原体和内毒素污染等等，其中支原体污染最难发现和处理。综合FDA、ATCC等机构收集到的相关数据，世界各国细胞系支原体污染的平均比例为30-60%。它们不仅与宿主竞争营养，还会掩盖一些化合物毒性影响，因此细胞受到支原体污染后不但会抑制生长和新陈代谢、改变DNA转染效率，甚至最终会导致细胞死亡，严重影响实验结果的可靠性、重复性及一致性，所以在实验中定期做好支原体预防、检测和清除极为关键。

支原体污染细胞状态 图片来源网络

什么是支原体？

支原体模式图 图片引自David S. Goodsell手绘

支原体又称霉形体，是目前发现最微小、能够自我复制且不具有细胞壁的原核生物，直径大小仅为50-300nm，可通过滤菌器； 支原体可分为口腔支原体、精氨酸支原体、猪鼻支原体、发酵支原体、人型支原体、唾液支原体、肺支原体和梨支原体等多种类型。

支原体污染对细胞的危害

●抑制细胞生长和新陈代谢；

●干扰核酸合成，染色体畸变；

●改变细胞膜抗原性，并可能改变DNA转染效率；

●增加了对凋亡诱导物的敏感性；

●细胞死亡。
 

图片引自Lonza官网

支原体污染来源

典型的支原体污染来源比较广泛，通常包括以下几种来源：

●未检测细胞之间交叉污染；

●实验室环境或实验器材的直接污染；

●培养基或其他试剂污染；

●实验人员无菌操作不当；

●制备细胞的组织或器官产生污染。

支原体污染的特性

一般细胞被支原体污染了几个月都没有被发现，支原体污染之所以很难检测和预防，是因为其具有非常高的隐蔽性，具体如下：

●体积非常小，即使在支原体高浓度（>107 cfu/ml）下，显微镜下也不可见；

●相对于细菌污染，支原体污染不会引起浑浊或PH值改变等可见变化；

●大部分用于细胞常规培养的抗生素对支原体无效；

●常规的过滤也无法去除支原体。

如何预防支原体污染？

如何进行安全的细胞培养并预防支原体的污染呢？优宁维为大家总结了十大技巧：

●穿戴适当的个人防护设备(手套、专用的干净实验服、护目镜)并消毒手套

●在细胞处理开始前以及处理不同细胞系之间擦拭安全柜中的工作桌面

●避免在你的细胞上说话或打喷嚏

●避免飞溅、溢出和气溶胶

●为每个细胞系使用指定的培养基瓶

●定期清洁培养箱，包括水盘

●定期清空及清洁水浴设备

●细胞复苏几天后测试新细胞培养物的支原体污染

●隔离所有进入实验室的细胞培养物,直到它们经过支原体检测

●不要忘记：每2周进行一次支原体的常规检测

参考文献

1.Drexler HG, Uphof CC (2002) Mycoplasma contamination of celcultures: Incidence, sources, effects, detection, elimination, prevention. Cytotechnology 39: 75–90

2.Koshimizu K, Kotani H (1981). In: Procedures for the Isolation and Identification of Human, Animal and Plant Mycoplasmas (Nakamura, M., ed.), Saikon, Tokyo, 87–102.

3.Gong H, Zölzer F, von Recklinghausen G, Rössler J, Breit S, Havers W, FotsisT, Schweigerer L (1999) Arginine deiminase inhibits cell proliferation by arresting cell cycle and inducing apoptosis. Biochem Biophys Res Comm 261: 10–14.

4.Ben-Menachem G, Mousa A, Brenner T, Pinto F, Zähringer U, Rottem S (2001)Choline deficiency induced by Mycoplasma fermentans enhances apoptosis of rat astrocytes. FEMS Microbiol Letters 201: 157–162

5.McGarrity MF, Vanaman V, Sarama J (1984) Cyto genetic effects of mycoplasmal infection of cell cultures: a review. In Vitro 20: 1–18

6.Sokolova IA, Vaughan ATM, Khodarev NN (1998) Mycoplasma infection can sensitize host cells to apoptosis through contribution of apoptotic- like endonuclease(s). Immunol Cell Biol 76: 526–534

7.Doersen CJ, Stanbridge EJ (1981) Effects of mycoplasma contamination on phenotypic expression of mitochondrial mutants in human cells. Mol Cell Biol 1: 321–329

8.Stanbridge EJ (1971) Mycoplasmas and cell cultures. Bacteriological Reviews 35): 206–227

9.Darin N, Kadhom N, Brière JJ, Chretien D, Bébéar CM, Rötig A, Munnich A, Rustin P (2003) Mitochondrial activities in human cultured skin fi broblasts contaminated by Mycoplasma hyorhinis. BMC Biochem 4:15

10.Rottem S (2003) Interaction of mycoplasmas with host cells. Physiol Rev 83: 417–432

11.Miller CJ, Kassem HS, Pepper SD, Hey Y, Ward TH, Margison GP. (2003) Mycoplasma infection significantly alters microarray gene expression profiles. Biotechniques 35: 812–814