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支原體污染防治全攻略

更新時間:2025-08-08  |  點擊率:657

在細胞體外培養中,污染如同潛伏的“隱形殺手",時刻威脅著實驗的準確性與穩定性。在最常見的三大污染源——支原體、細菌和真菌中,支原體污染以 30%-60% 的超高污染率,成為科研人員最頭疼的難題之一。本期細胞學堂,我們將全-方位解析支原體污染的防治要點,助你輕松應對這一實驗室“頑疾",為細胞培養實驗保駕護航。




什么是支原體?

支原體(Mycoplasma),又稱霉形體,屬于柔膜體綱(Mollicutes),是目前已知的最小的原核生物之一。其結構由脂蛋白膜、核糖體和圓形雙鏈DNA組成(圖1),基因組大小為580-2,200 kb。

支原體雖可在無生命培養基上生長,但其生物合成能力有限(如無法自主合成膽固醇等物質),必須依賴外源營養成分的補充。細胞培養體系為其提供了適宜的生長條件,是支原體繁殖的理想環境。此外,支原體還可以附著于宿主細胞表面長期繁殖并存活。同時,由于支原體對多種常見抗生素具有耐藥性,這也為其在細胞培養過程中滋生并引發污染埋下隱患。

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圖1. 支原體模式圖


 


支原體污染的表現

自然界中支原體種類超過120種,而細胞培養中常見污染菌株主要包括牛精氨酸支原體、發酵支原體、豬鼻支原體、人口腔支原體、牛無膽甾支原體等。這些菌株污染細胞后,會引發細胞一系列特征性改變,包括:

1、細胞生長速率異常,增殖減慢或停滯;

2、形態改變,貼壁細胞貼壁性變差、易脫落;

3、染色體數目或結構異常,核型不穩定;

4、細胞膜抗原性改變,細胞黏附能力異常;

5、代謝通路紊亂,糖酵解、氨基酸代謝速率變化;

6、細胞復蘇后存活率降低。

這些變化缺乏特異性,但會干擾細胞正常生理狀態,導致實驗結果失真甚至錯誤。由于支原體的直徑僅0.1-0.3 μm,遠小于常規細胞,且無細胞壁,折光性極低,因此難以通過普通光學顯微鏡識別。加之其對青霉素等常用抗生素具有耐藥性,進一步增加了污染檢測和清除的難度。因此,上述細胞表型的異常改變往往成為污染的早期預警信號—— 當細胞出現不明原因的生長或形態異常時,需優先排查支原體污染可能。



支原體污染檢測



精準檢測是防治支原體污染的關鍵。當前常見的支原體檢測方法包括觀察法、培養法、免疫法、DNA熒光染色法、分子法和發光法(表1)。其中,培養法和DNA熒光染色法是《中國藥典》推薦的支原體污染檢測方法。培養法是檢測支原體的金標準,但操作周期長,而qPCR是靈敏度最高的支原體快速檢測方法。

表1. 支原體檢測方法對比

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支原體清除方法


 


在細胞培養過程中,發現支原體污染后,及時有效的清除至關重要。支原體清除的核心是破壞其脂蛋白膜結構、抑制關鍵代謝途徑(如蛋白質或DNA合成)。由于支原體與細胞在培養特性上相似,如何在清除支原體的同時保持細胞的活性是很大的挑戰。

01 熱處理法

支原體的耐受溫度范圍在35-37℃,將污染的細胞置于41℃處理5-10 h(最長不超過18 h),可以殺滅支原體。但不同的細胞對高溫的耐受程度不同,此方法可能損傷細胞,需要慎重使用。

02 抗生素法

支原體對部分抗生素(如卡那霉素、慶大霉素、多西環素、四環素、環丙沙星等)具有一定的敏感性。將細胞培養在含抗生素的培養基中傳代培養,連續多次檢測支原體為陰性,即清除成功。但過度使用抗生素可能誘導耐藥或毒性反應,需謹慎操作

03 復合型支原體清除試劑

推薦使用復合型支原體清除試劑,其通常含有抗生素和支原體脂蛋白膜穿透劑,能破壞支原體的脂蛋白膜、干擾其代謝途徑、抑制DNA復制,從而達到清除支原體的目的。推薦產品:普諾賽Anti-Myc 支原體清除試劑(貨號:P-CMR-001)。按照說明書將適量試劑加入細胞培養基孵育,即可清除支原體。該方法操作簡便、效果-顯著,且對細胞的毒性相對較小,能較好地保持細胞的活性。

對清除支原體后的細胞,需通過 qPCR、DNA熒光染色等方法進行檢測,確認支原體是否已被完-全清除,避免試劑殘留或支原體復蘇導致假陰性結果。



支原體雖小,卻是細胞培養中破壞性極大的污染源。唯有了解其特性、及時發現污染信號,并掌握合適的檢測與清除手段,才能真正守護細胞實驗的可靠性與穩定性。

以上是關于支原體污染防治的全攻略。更多細胞培養干貨,請持續關注細胞學堂專欄~

 

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