支原体污染是一种生物污染类型;然而,它与常规的细菌、病毒或真菌污染不同,因为支原体极难被检测到。支原体是一种缺乏细胞壁的简单细菌,被认为是最小的自我复制生物。由于其体积极小(通常小于1微米),支原体污染在密度极高并导致细胞培养恶化之前很难被发现;在此之前,通常没有明显的污染迹象。

细胞培养中支原体污染的原因

与其他类型的生物污染一样,支原体通过多种途径传播,通常源自实验室或工作区域中已存在的污染物。由于操作不当或未遵循无菌技术,支原体污染可能难以检测,并且会逐渐扩散。

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检测支原体污染

一些生长缓慢的支原体可能在培养过程中持续存在而不会导致细胞死亡,但它们会改变培养中细胞的行为和代谢。

慢性支原体污染可能表现为细胞增殖速度下降、饱和密度降低以及悬浮培养中出现凝集现象;然而,检测支原体污染的唯一可靠方法是定期通过荧光染色、ELISA、PCR、免疫染色、放射自显影或微生物学检测等方法对培养物进行检测。

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无支原体污染的培养细胞(A图)与感染支原体的细胞(B图和C图)的显微照片

图1. 无支原体污染的培养细胞(A图)与感染支原体的细胞(B图和C图)的显微照片。使用MycoFluor支原体检测试剂盒并按照试剂盒说明进行检测。在固定细胞中,MycoFluor试剂能够进入细胞核,使细胞核被强烈染色,但未见荧光的核外颗粒,说明该培养物无支原体污染(A图)。在感染支原体的固定细胞中,MycoFluor试剂可同时染色细胞核和支原体,但由于细胞核的强烈荧光会掩盖位于或靠近细胞核的支原体。然而,与明亮细胞核分离的支原体则清晰可见(B图)。在活细胞中,MycoFluor试剂无法进入细胞核,但可轻易染色与细胞外部相关的支原体(C图)。这些图像采用365 nm激发光和100/1.3 Plan Neoflaur®(蔡司)物镜,并配有450±30 nm带通滤光片拍摄获得。


去除细胞培养中的支原体

如果在细胞培养中检测到支原体污染,并且尚未导致细胞损伤,可以使用抗生素进行处理。然而,由于支原体缺乏细胞壁,它们对常见的靶向细胞壁的抗生素(如青霉素)具有抗药性。

Thermo Fisher Scientific 提供多种适用于去除细胞培养中支原体的抗生素在决定何时对培养物使用抗生素时应始终谨慎,因为持续使用可能导致抗生素耐药菌株的产生。


预防支原体污染

在细胞培养实验室中,可以采取多种措施来最大限度地减少和预防支原体污染。通过在细胞培养实验室中遵循正确的无菌操作技术,可以有效预防支原体污染。通过正确的灭菌程序和操作、穿戴个人防护装备(PPE)以及严格的无菌操作技术,可以大大降低支原体污染的风险。作为最后一道防线,在处理培养基、血清、添加剂和缓冲液时,也可以选择孔径为 0.1 微米的灭菌过滤器,以实现最大程度的保护。


仅供科研使用,不可用于诊断目的。

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