在养细胞的过程中,总会有一些不速来客,它们总会不请自来,比如真菌、霉菌。但最令人头疼的还是支原体,它总是悄悄的来,对细胞造成极大的危害,今天就来认识一下支原体。
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支原体是什么?
支原体是目前为止发现的最小的原核生物,具有以下特点:
1.形态结构与细菌相似,但又比细菌小,是介于细菌与病毒之间的微生物;
2.结构简单,只有细胞膜、细胞质、核糖体、DNA、可溶性RNA和一些其它细胞内含物,支原体的细胞器只有核糖体;
3.没有细胞壁,具有多种形态,丝状、球状、扁平状等;
4.体积小,最小的只有0.1μm,部分支原体可通过0.22μm滤器,但过滤器并不能完全去除支原体。
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支原体如何危害细胞?
支原体污染一般在显微镜下不可见,很难察觉,但细胞会受到极大的损伤,主要通过以下途径影响细胞生长及功能。
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支原体来自哪里?
1.污染细胞支原体的种类
污染细胞的种类有在二十种以上,其中95%以上的支原体污染是口腔支原体、精氨酸支原体、发酵支原体、莱氏无胆甾原体和猪鼻支原体五种。
2.支原体污染的来源
a.环境污染:如细胞培养房、细胞培养箱、超净工作台内已被支原体污染;
b.实验器材的污染:移液枪、移液管、细胞培养皿、水浴锅等;
c.细胞培养试剂的污染:培养基、胰酶、血清、细胞冻存液等;
d.污染的原代细胞;
e.操作人员操作带来的污染等;
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如何预防支原体?
支原体危害这么大,我们应该如何应对?我们可以从以下几个方面预防支原体:
1.定期消毒:定期对细胞房、实验服、移液枪、细胞培养箱等进行消毒,及时清除支原体;
2.检查细胞培养试剂:选择来源可靠的试剂及耗材产品,在进行细胞培养操作之前,检查细胞培养基、血清、胰酶等试剂,可选择合适孔径的滤膜进行过滤除菌,使用过程中如发现有污染应及时更换;
3.规范细胞培养操作:建立良好的细胞培养操作SOP,遵循无菌操作原则,规范穿戴实验服、口罩、手套等,并在细胞培养开始时进行消毒;规范处理实验废弃物;
4.在培养基中加入支原体预防试剂:
加入抑制支原体DNA合成的抗生素:例如氟喹诺酮类抗生素;
加入抑制支原体蛋白质合成的抗生素:例如大环内酯类、四环素、双萜烯类等抗生素;
加入非抗生素类支原体清除试剂:如膜活性多肽,通过与支原体膜特异性结合彻底清除支原体。
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支原体检测方法有哪些?
1.分离培养法:
检测方法:将待检样品接种到适合支原体生长的液体培养基或固体培养基中,如有支原体污染,液体培养基颜色会改变,固体培养基将会有菌落疯狂生长。
优点:该方法被称为支原体培养法的金标准,可以检测绝大多数支原体。
缺点:支原体生长到一定数量才能判断是否有污染,检测时间长,无法实现对支原体的快速检测
2.原位染色法:
检测方法:通过染色试剂(如DAPI、Hoechst 等)对待测细胞培养物进行染色,在荧光显微镜下观察待测样品的荧光判断支原体污染。
优点:可清晰直观的看到支原体微粒。
缺点:死亡细胞释放的DNA也会被染色,在支原体轻度污染时,较难判断是否有支原体污染。
3.化学发光法
检测方法:利用支原体特有酶的活性并通过ATP依赖的萤光素酶催化的发光反应进行检测,通过比较检测试剂加入前后ATP量的变化来确定样品是否有支原体污染。
优点:检测快速,仅需15min即可完成检测。
缺点:该方法只能检测活的支原体,如果支原体死亡,将无法通过ATP的变化判断支原体污染。
4.巢式PCR法:
检测方法:通过设计两对引物扩增支原体的DNA,第一对引物用于第一步PCR,用于初步判断是否有支原体污染;用第二对引物进行第二轮PCR,观察DNA条带用于鉴定是否有支原体污染。
优点: 通过两轮PCR可以大大提高检测的特异性和灵敏度,可根据扩增片段的大小大致预测支原体的种属。
缺点:操作繁琐,需要进行两轮PCR。
5.探针法qPCR:
检测方法:设计特异性引物和荧光探针,通过探针法qPCR高灵敏检测培养的细胞等生物材料中是否有支原体污染。
优点:灵敏度高,检测快速,可一次性检测大量样品,PCR扩增后无需电泳分析即可判断是否具有支原体污染。
缺点:该方法灵敏度很高,因此对实验环境要求较为苛刻,且需要精密的qPCR仪器。
6.等温扩增变色法:
检测方法:通过设计4-6对特异性引物,在一定的恒定温度下,通过添加不同活性的酶和各自特异性引物进行核酸的快速扩增,并且通过颜色变化而无需电泳分析即可确定是否有支原体污染。
优点:不需要反复的升温和降温,不需要精密的仪器,在恒定的温度下即可对核酸进行扩增。反应结束后,无需电泳分析,通过颜色变化即可判断是否具有支原体污染。
缺点:对引物要求较高,需要设计多对引物,且扩增产物不能用于测序。
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细胞被污染,怎么办?
如果细胞被支原体污染,不要着急,也不要弃掉,我们可以及时清除支原体,对细胞进行挽救,减少支原体对细胞的危害。
1.及时更换培养液:可以减缓支原体的污染,但不能完全清除;
2.使用抗生素类去除试剂:抗生素对支原体有较好的抑制作用,可以有效清除支原体,但长时间使用抗生素,会产生耐药性的风险。在使用单一抗生素清除效果不佳时,可以考虑更换抗生素或者采用复合型抗生素试剂;
3.使用非抗生素去除试剂:非抗生素清除试剂不会产生耐药性,对支原体的清除效果可以达到100%,且几乎对细胞没有影响,是去除支原体的首选试剂。
4.实验室环境清洁:发生支原体污染后,应及时处理已被污染的细胞,并对细胞房进行彻底的清洁和消杀,防止交叉污染。
细胞培养过程中细菌和真菌污染其实也是很令人头疼的事情。除了在培养液中添加一定比例的抗生素外,也建议大家定期对细胞房、培养箱进行清洁除菌。
实验过程中,我们的细胞很珍贵,实验试剂也属实不便宜呢,虽说我们现在已经拥有了各种各样的支原体清除和除菌剂产品,但是避免污染的最好方式还是注意实验规范以及定期清洁,为了不给细菌、真菌、支原体卷土重来的机会,最好同时把实验环境中的污染源也一起消灭,最后希望大家的实验都顺顺利利,远离污染。
转自:“Super Lab”微信公众号
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