一、支原體污染檢測
1. 支原體檢測方法概述
支原體污染嚴重干擾細胞實(shí)驗結果,檢測有無(wú)支原體污染的方法較多,可以根據自身實(shí)驗室條件、檢測方法便捷性等作出選擇。
= 1 \* GB3 ①電子顯微鏡,相差顯微境觀(guān)察。用掃描電鏡或透射電鏡,直觀(guān)觀(guān)察支原體形態(tài)?;蛘咴诩毎囵B瓶?jì)阮A置蓋玻片,接種細胞在蓋玻片上,培養24小時(shí)后取出用油鏡觀(guān)察。如有支原體,因支原體與細胞在不同平面,可發(fā)現支原體呈現暗色顆粒裝。缺點(diǎn):設備要求嚴格,檢測成本高,不適合普通實(shí)驗室日常常規檢測。
= 3 \* GB3 ③DNA熒光染色法,利用支原體沒(méi)有細胞膜(壁)的特性,用熒光染料Hoechst 33258染色, Hoechst 33258能與支原體DNA結合著(zhù)色,在熒光顯微鏡下觀(guān)察,呈現綠色小點(diǎn)。缺點(diǎn):靈敏度太低,當檢測成陽(yáng)性時(shí),細胞經(jīng)常已經(jīng)嚴重污染。
= 4 \* GB3 ④培養法,用支原體培養基大量增殖支原體,是相對可靠的支原體檢測技術(shù)。缺點(diǎn):耗時(shí)長(cháng),需要數周時(shí)間才能得到結果,不適合作為細胞培養液中支原體污染的快速檢測。此外,該方法不能檢測豬鼻支原體,因為豬鼻支原體不能在固體培養基上形成可見(jiàn)的菌落,豬鼻支原體(M.Hyorhinis)約占所有支原體污染的20-50%。
= 5 \* GB3 ⑤PCR法,提取細胞培養液,提取支原體,制備樣品,根據支原體高度保守的16SrRNA序列設計引物(避免真核細胞或細菌DNA干擾),設置陰性,陽(yáng)性對照,擴增產(chǎn)物經(jīng)電泳后成像觀(guān)察,可識別已發(fā)現的幾乎全部100余種支原體。
= 6 \* GB3 ⑥Quick Cell快速檢測法,拓撲酶環(huán)化支原體DNA,在根據高保守區設計的引物引導下,采用特殊等溫DNA擴增酶,61℃條件下,連續滾環(huán)式擴增支原體DNA 60分鐘,根據有無(wú)支原體污染,隨著(zhù)擴增進(jìn)程可目視實(shí)驗結果。
= 7 \* GB3 ⑦化學(xué)發(fā)光法,裂解支原體后,有底物情況下,支原體特異性的酶,能將ADP轉化成ATP。ATP參與熒光素酶(Luciferase)催化底物熒光素(Luciferin)產(chǎn)生光的過(guò)程,所以可以通過(guò)催化底物熒光素導致的生物發(fā)光(Bioluminescence)信號來(lái)判別支原體DNA存在與否。
綜上所述,在多種支原體檢測方法中,受實(shí)驗條件、實(shí)驗時(shí)長(cháng)、便捷性等因素限制, = 1 \* GB3 ①- = 4 \* GB3 ④僅在很少情況下得到應用。實(shí)際科研工作中,應用的是 = 5 \* GB3 ⑤ PCR支原體檢測法; = 6 \* GB3 ⑥Quick Cell快速支原體檢測法; = 7 \* GB3 ⑦化學(xué)發(fā)光支原體檢測法。
2. 幾種zui常用支原體檢測方法比較
檢測方法 | Quick Cell快速檢測法 | 化學(xué)發(fā)光法 | PCR法 |
檢測原理 | 環(huán)化DNA等溫連續擴增 | 支原體特異性酶檢測 | 根據支原體DNA序列設計引物進(jìn)行PCR擴增 |
實(shí)驗條件 | 恒溫水浴或PCR儀 | -80℃超低溫冰箱,多功能酶標儀或發(fā)光檢測儀 | 常規PCR儀,電泳儀,成像系統 |
靈敏度 | 比PCR法高1-2個(gè)數量級 | 與PCR法相當 | 較靈敏 |
檢測時(shí)長(cháng) | 1小時(shí) | 25分鐘 | 2-3小時(shí) |
定性/定量 | 定性 | 定性,半定量 | 定性,半定量 |
污染 | 低 | 低 | 高 |
引物 | 零 | 零 | 高 |
樣品制備 | 直接取上清,不需制備 | 需要樣品制備 | 離心 |
檢出 | >99% | >99.9% | >80% |
綜合評價(jià) | 1)簡(jiǎn)便、快速,任何實(shí)驗室均可操作;2)擴增不受細胞代謝產(chǎn)物影響,高準確率 | 1)快速,準確;2)有特定設備要求,物流儲存條件高。 | 1)較高的檢出準確率;2)PCR反應易受培養基成分抑制,產(chǎn)生假陰性;3)需制備樣品。 |
代表性 | Quick Cell 快速支原體檢測(李記生物, CAT:C4056L1060) *本產(chǎn)品由細胞專(zhuān)家李記生物*研發(fā) | Quick Cell 支原體發(fā)光法檢測試劑盒(李記生物,CAT:C4056L1065) MycoAlert Plus Mycoplasma Detection Kit (Lonza, CAT: LT07-710) | Quick Cell 支原體PCR檢測試劑盒(李記生物,貨號: C4056L1062) Lookout Mycoplasma Detection Kit.(Sigma貨號:MP0035) |
3. 支原體檢測策略及方法選擇
①單個(gè)方法獨立檢測支原體(正確檢出率80%-99.9%)
就單個(gè)檢測方法及原理而言,“化學(xué)發(fā)光法”擁有zui高的正確檢出率(99.9%),用時(shí)zui短,應為方法??蛇x產(chǎn)品為Lonza公司的MycoAlert Plus Mycoplasma Detection Kit (CAT:C4056L1065,價(jià)格:約9800元/100次),或李記生物公司的“Quick Cell 支原體發(fā)光法檢測試劑盒(CAT:C4056L1065,價(jià)格:1250元/50次)”。
若受實(shí)驗室條件所限沒(méi)有配備化學(xué)發(fā)光檢測儀,或多功能酶標儀,建議選擇“Quick Cell快速檢測法”,該方法1小時(shí)出結果,避免了PCR法因細胞代謝產(chǎn)物抑制PCR反應導致的假陰性出現,正確檢出率大于99%,對設備幾乎無(wú)要求,可目測結果。產(chǎn)品可選李記生物公司的“Quick Cell支原體快速檢測試劑盒(CAT:C4056L1060,價(jià)格:1250元/50次)”。
②多原理支原體檢測策略
市場(chǎng)在售的所有支原體檢測試劑盒,目前沒(méi)有一種可以檢出全部可能的支原體污染,如果從事細胞治療、進(jìn)行干細胞培養、生產(chǎn)血清、胰酶、培養液工作的科研人員,強烈建議選擇兩種以上檢測方法,確保支原體正確檢出率達到100%,避免關(guān)鍵實(shí)驗不必要的損失。
細胞培養支原體污染是個(gè)普遍性問(wèn)題,污染來(lái)源很多,根據國外生物實(shí)驗室的規范做法,實(shí)驗室的支原體檢測要定期進(jìn)行,一般一個(gè)月做一次支原體檢測,可以*時(shí)間確定支原體污染情況,顯著(zhù)降低或避免支原體污染對細胞培養相關(guān)實(shí)驗的影響。
二、支原體污染去除
1. 支原體污染預防
根據可能的支原體污染來(lái)源,在體外細胞培養過(guò)程中,要嚴格控制環(huán)境污染;嚴格實(shí)驗操作;細胞培養基和實(shí)驗器材、耗材要保證無(wú)菌;在不影響實(shí)驗結果的前提下,可在細胞培養基中加入適量的特定抗生素;發(fā)現支原體污染后,要清除支原體,防微杜漸。
2. 支原體污染的去除及預防
因為支原體沒(méi)有細胞壁,一般用于細胞壁合成的抗生素對支原體沒(méi)有作用,如青霉素、萬(wàn)古霉素多粘菌素(polymycin)、利福平、磺胺藥物普遍沒(méi)什么效果。對支原體zui有抑制活性及常用于支原體去除的抗生素是四環(huán)素類(lèi)、大環(huán)內酯類(lèi)及一些氟喹諾酮。在低濃度時(shí),這些抗生素不會(huì )產(chǎn)生耐藥性,且對哺乳動(dòng)物細胞的毒性較小。四環(huán)素和大環(huán)內酯能結合30S和50S核糖體亞基,從而抑制支原體蛋白質(zhì)合成,喹諾酮抑制DNA旋轉酶。因此可以在細菌DNA復制及蛋白質(zhì)合成兩個(gè)層面上抑制細菌生長(cháng),明顯增強除菌效果。
3. 支原體去除試劑選擇
選擇支原體去除試劑需要注意幾個(gè)關(guān)鍵幾點(diǎn): ①細胞毒性小,毒性大的試劑在去除支原體的同時(shí),會(huì )殺死細胞;②支原體去除效果,選擇廣譜試劑,去除多種支原體,以及細菌,真菌等; ③操作簡(jiǎn)便,沒(méi)有二次污染;要考慮操作使用是否方便,因為如果使用起來(lái)比較麻煩,首先是費時(shí)費力,另外可能會(huì )帶來(lái)二次污染。目前市場(chǎng)上有多種支原體去除&預防試劑可選。包括李記生物的Quick Cell支原體預防/去除試劑,美國GenDEPOT公司的Cellmaxin,羅氏公司的BM-Cyclin,Biolnd的BIOMYC-1,BIOMYC-2,BIOMYC-3,以及Invivogen 公司的Plasmocin™ prophylactic和Plasmocin™ treatment 等。
Quick Cell支原體預防及去除試劑和Cellmaxin都是從蛋白和DNA兩個(gè)層面去除支原體,抗菌譜廣。不同在于Quick Cell的使用者可以靈活選擇單獨或聯(lián)合使用兩種成分,分別或同時(shí)在蛋白或DNA層面去除支原體污染,細胞毒性更小。作用周期1-2周,支原體去除率大于92%。去除預防兼顧
BM-Cyclin包含泰妙菌素(BM-Cyclin 1)和二甲胺四環(huán)素(BM-Cyclin 2)兩種成分,抑制支原體及細菌生長(cháng),去除培養細胞中已感染的支原體。適用于多種培養細胞,無(wú)明顯副作用,又不影響細胞本身的代謝,而且處理過(guò)的細胞不會(huì )重新感染支原體。BM-Cyclin需聯(lián)合使用,作用周期2周,可消除80%以上的支原體。不確定能否預防。
BIOMYC-1基于抗生素泰妙菌素,由真菌pleurotus mutilus 產(chǎn)生。 BIOMYC-2基于二甲胺四環(huán)素,四環(huán)素衍生物。此兩種抗生素溶液通常按先后聯(lián)合使用2-3次循環(huán)約一周以上,可取得良好的效果。BIOMYC-3 基于抗生素環(huán)丙沙星,屬于氟喹酮類(lèi)。許多支原體被證明對BIOMYC-3敏感,需要根據支原體種類(lèi)使用。處理周期2周,能去除90%的支原體。是否可以預防支原體目前還不能確定。
Plasmocin™ prophylactic和Plasmocin™ treatment也是兩種抗生素的混合物,包含兩個(gè)針對支原體的有效成分,作用于蛋白質(zhì)合成和DNA復制階段,對許多細菌和真核細胞則沒(méi)有影響。作用周期2周,去除效率未知。有兩個(gè)濃度包裝,去除用高濃度,預防用低濃度。
電話(huà)
微信咨詢(xún)
關(guān)注公眾號