在细胞日常传代培养过程中,细菌、真菌污染肉眼比较容易分辨,培养液浑浊、出现菌丝团就可以快速发现。但支原体污染极为隐匿,光学显微镜下看不到病原体,很多污染细胞培养液依旧清亮,仅表现为细胞状态潜移默化变差。不少课题组长期使用带支原体的细胞开展实验,得到重复性差、波动巨大的实验数据,后期才排查出支原体问题,浪费大量试剂、样本与科研时间。
支原体污染来源多种多样,包括送检原代细胞、细胞株交叉污染、操作环境气溶胶、血清等细胞培养试剂带入。支原体依附于细胞膜表面,抢夺细胞营养物质,改变细胞基因表达谱,会直接干扰细胞增殖、凋亡、分化表型,进而造成功能实验、分子检测结果失真。
日常可以结合多重手段开展支原体排查。第一观察细胞表型变化:细胞莫名增殖速率下降,碎片增多,空泡比例上升;第二借助 PCR 试剂盒开展支原体核酸检测,这是灵敏度较高的确认手段;第三可以使用 Hoechst 荧光染色,在荧光镜下观察细胞核周边微小点状荧光信号。一旦确认支原体污染,有两种处理思路:如果细胞库存充足,直接整瓶丢弃,彻底消杀培养箱与超净台,是最稳妥的选择;如果细胞属于珍贵原代细胞、稀缺细胞株,无法重新获取,则可以使用支原体清除试剂进行干预处理。支原体清除试剂(1000×),针对细胞培养体系支原体设计,适用于珍贵细胞的污染补救处理。
使用支原体清除试剂,需要严格按照说明书控制工作浓度与给药周期。先确认细胞没有同时合并严重细菌、真菌污染,如果同时存在细菌真菌污染,需要先处理细菌真菌污染之后,再使用清除试剂。将试剂按照比例添加至完全培养基中,连续多代给药处理,期间定期镜检细胞状态,观察细胞毒性反应。部分细胞对清除试剂敏感,如果出现明显细胞毒性、大量漂浮死亡,需要降低工作浓度。

给药周期结束之后,依旧需要持续开展支原体检测,确认支原体已经被清除干净。完成清除之后,这一批细胞建议不再作为长期传代主力,尽快冻存多支备份。同时做好环境消杀,超净台、CO₂培养箱、水浴锅开展深度灭菌,防止再次发生交叉污染。
高频踩坑要点:普通青链霉素无法清除支原体,不要依靠常规双抗处理支原体污染;珍贵细胞没有提前备份就直接上清除试剂,一旦试剂毒性过大,直接丢失细胞;处理期间不持续做支原体复核检测,误以为已经清除;污染细胞和正常细胞在同一个超净台同步操作,造成交叉扩散。
实操优化方案:定期做常态化支原体筛查;稀缺细胞补救前预留备份;严格遵循清除试剂给药浓度与处理周期;处理完成之后多次核酸检测复核;同步完成实验室培养环境消杀。做到识别处理复核环境防控整套流程,降低支原体污染带来的实验损失。