大名鼎鼎的 HeLa 細胞系是第一株永生化的細胞系,在實驗中十分常用。HeLa 細胞系于 1951 年在體外建系,來源于一名叫做 Henrietta Lack 的美國婦女的宮頸癌細胞。
墨菲定律告訴我們事情往往沒有那么簡單。
僅僅 16 年后就出現(xiàn)了 HeLa 細胞系發(fā)生交叉污染的報道  。10 年后,又發(fā)現(xiàn) HeLa 細胞系被其他物種的細胞所污染 。而已知的被污染的細胞遠不止 HeLa 細胞一種。
國際細胞系認證委員會(ICLAC)于 2014 年 10 月公布了調(diào)查數(shù)據(jù)(Version 7.2),列出了 438 種錯誤的細胞系(false cell lines)和 37 種錯認的細胞系(misidentified cell lines),其中 HeLa 細胞系更是以 24% 的污染率成為了最常見的“問題細胞”。
根據(jù) ICLAC 的數(shù)據(jù)推測,全球已有 15-20% 的細胞系被錯誤辨識或不再符合原來的細胞系。
細胞的“貍貓換太子”不僅會導(dǎo)致已經(jīng)發(fā)表的論文被撤銷,更會耗費實驗汪們寶貴的時間和精力。
看到這些數(shù)字,人生觀世界觀仿佛都要被重建。
細胞系污染數(shù)量如此之巨,到底是因為什么?
▲ 細胞五大天敵:細菌、病毒、支原體、酵母和其它真核細胞
什么是細胞系污染?
ICLAC 為細胞系污染作出了定義:
一個細胞系的基因型與其最初供體不同時則認為這一細胞系出現(xiàn)了問題。判斷細胞系是否錯誤,通常從基因型出發(fā)。
出現(xiàn)問題的細胞系可以分為錯誤的細胞系(false cell line)和錯認的細胞系(misidentified cell line)。
>>> 錯誤的細胞系
細胞系的真核細胞污染發(fā)生在細胞系建系初期,原有細胞已不復(fù)存在,該細胞系已完完全全變成了另一株細胞系,是名副其實的“貍貓換太子”。
>>> 錯認的細胞系
細胞系的真核細胞污染發(fā)生在細胞系建立之后,原有細胞和新混入的細胞共同存在于細胞系中。
細胞系污染從何而來?
標記錯誤是指在細胞的日常培養(yǎng)、管理中由于將標簽弄錯。恍恍惚惚的隨手一貼,你的細胞就已經(jīng)不是你認識的那個細胞了。
        交叉污染則是指細胞系被其他細胞所污染,試劑公用、耗材重復(fù)使用或同時操作多種細胞均有可能導(dǎo)致這樣的結(jié)果。如果外源細胞相較于原細胞系有更快的繁殖速度,那么外源細胞就會逐漸取代原細胞系的地位。
在長期的培養(yǎng)中,即使沒有外源細胞的入侵,細胞也有可能因為培養(yǎng)的環(huán)境而發(fā)生一定的改變,細菌、支原體的污染或者藥物的處理也可能會改變細胞的種類。不僅來自外界的污染防不勝防,自家的叛徒也讓人心焦。
細胞系污染問題如此嚴重,一方面是由于不同來源的細胞污染在日常實驗中幾乎難以察覺;另一方面,也是因為許多研究人員并未意識到這類風(fēng)險或?qū)Υ藳]有重視。然而存在感越低,搞起事來卻越是讓人大吃一驚。
減少細胞系污染任重而道遠
為了減少細胞系污染的發(fā)生,生物學(xué)界正在努力對細胞系進行強制的鑒定。
NIH、ATCC、Nature 和 Science 等近年對此多次發(fā)出呼吁,要求研究者對細胞進行鑒定。2016 年初,美國衛(wèi)生研究院發(fā)布新指南,其中就提到了細胞系的鑒定問題。該指南指出:研究項目想要獲得資金,需要核實在研究中使用的細胞系。此外,越來越多的期刊也要求文章在出版之前對細胞系進行鑒定,確保準確。Nature 雜志更是從 2015 年 5 月份起就已經(jīng)要求投稿者審查論文中使用的細胞系,以此來確保實驗數(shù)據(jù)的準確性。