世界上個人源的癌細(xì)胞系建立于1952年。在以后的實(shí)驗(yàn)研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)許多培養(yǎng)的細(xì)胞已經(jīng)與原始的細(xì)胞株的特征不同了,可能某種細(xì)胞培養(yǎng)的方法會導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生變化,或者是交叉污染。
基于STR的方法可以輕松、快速地鑒定細(xì)胞身份
所有這些問題都可以通過價格低廉的方法來解決,這一方法目前被用于鑒定細(xì)胞系的標(biāo)準(zhǔn)程序,但是這一鑒定過程必須要進(jìn)行。 Roderick MacLeod 及其同事在DSMZ發(fā)現(xiàn)約有90%的科學(xué)家在提交新細(xì)胞系時,忽視或拒絕細(xì)胞庫的要求,他們抵觸建立細(xì)胞系DNA指紋圖譜以備將來鑒定細(xì)胞系使用(5,7)。研究人員需要在他們從事研究的早期就接受教育,知道如何檢測種系內(nèi)和種系間的交叉污染,并了解為什么這樣做會如此重要。
在細(xì)胞培養(yǎng)中可以使用許多方法對交叉污染進(jìn)行鑒定,如同功酶分析、染色體組分型、人淋巴細(xì)胞抗原(HLA)分型和擴(kuò)增片段長度多態(tài)性(AFLP)的特征分析。但是,比較好的方法是STR圖譜法,此方法是在以DNA為基礎(chǔ)的法醫(yī)鑒定領(lǐng)域成功建立起來的。在ATCC,STR分析使用的是多重PCR系統(tǒng)),可以同時擴(kuò)增多個STR位點(diǎn)加1個性別決定位點(diǎn)Amelogenin(10,11)。每個被分析的人源細(xì)胞系都有其*的DNA重復(fù)模式,因此通過與基礎(chǔ)圖譜進(jìn)行比對,即可對每一批新細(xì)胞系的身份進(jìn)行確證。STR方法防止了ATCC將其6個"錯誤"細(xì)胞系進(jìn)一步傳播出去 - 因?yàn)榻?jīng)過STR分型后,發(fā)現(xiàn)原本來自女性的細(xì)胞系中存在著Y染色體特異的擴(kuò)增產(chǎn)物。此研究團(tuán)體希望STR圖譜技術(shù)能夠作為范圍的檢測并消除細(xì)胞系污染的參考技術(shù)。
即使大多數(shù)科研人員所在的實(shí)驗(yàn)室沒有進(jìn)行STR分型的設(shè)備,他們?nèi)钥赏ㄟ^具備儀器(毛細(xì)管電泳)、軟件和經(jīng)驗(yàn)的研究所中心實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)服務(wù)公司來完成STR分型。 文獻(xiàn)中,通常建議研究人員在培養(yǎng)細(xì)胞的較早階段(細(xì)胞培養(yǎng)周)來鑒定細(xì)胞系的身份。細(xì)胞在被凍存前應(yīng)再一次進(jìn)行鑒定;對于活躍生長的細(xì)胞,每兩個月應(yīng)鑒定一次;文獻(xiàn)發(fā)表前也應(yīng)對細(xì)胞系身份進(jìn)行鑒定。如果一個實(shí)驗(yàn)室使用不止一種細(xì)胞系,則應(yīng)在實(shí)驗(yàn)開始時,就要對所有的細(xì)胞系進(jìn)行鑒定,以便排除交叉污染(8)。
總結(jié)
由于細(xì)胞培養(yǎng)體系在生物藥物的研究和技術(shù)發(fā)展中非常重要,適當(dāng)?shù)募?xì)胞系鑒定過程即成為每個研究人員的大興趣點(diǎn)。然而,交叉污染的問題仍然存在。隨著世界范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)室使用新細(xì)胞系的數(shù)量增多和頻率增加,在質(zhì)量控制(如:細(xì)胞系鑒定)的基本原則上產(chǎn)生了巨大的差別。從已經(jīng)發(fā)表的、使用"錯誤"的細(xì)胞系而導(dǎo)致可疑性結(jié)果的研究論文,到用于臨床的干細(xì)胞系和其它細(xì)胞系,交叉污染影響到了科學(xué)研究的每個領(lǐng)域-從實(shí)驗(yàn)臺到臨床。如果在細(xì)胞培養(yǎng)的處理和操作中不進(jìn)行重大變革,那么交叉污染將會成為一個更大、更嚴(yán)重的問題。
細(xì)胞培養(yǎng)體系在生物研究和藥物研究發(fā)展中非常重要,隨著研究的深入,細(xì)胞系的種類也逐漸增多,而細(xì)胞系的交叉污染仍然存在。交叉污染給實(shí)驗(yàn)研究帶來了很嚴(yán)重的問題,如果使用了錯誤的細(xì)胞系使研究的結(jié)果遭到質(zhì)疑,前期的實(shí)驗(yàn)可能都要重新來做。因此對細(xì)胞系的認(rèn)證是有必要的。