在生物學研究中，細胞系的錯誤鑒定和交叉污染一直是個嚴重的問題。據(jù)估計，高達36%的細胞受此影響。盡管這個問題已存在多年，但許多人并不以為然。有些人認為這與自己不相關，有些人則擔心在細胞中發(fā)現(xiàn)污染物，會影響其他實驗成果。
污染細胞系的方式有很多，包括無意混合了不同的細胞系，或貼錯了標簽。相比之下，確認細胞系身份和純度的方法并不多，但值得我們重視。與細胞系污染所面臨的風險相比，花點時間來鑒定一下還是值得的，也不會太麻煩。
過去，人們往往采用核型分析和同工酶分析等方法來鑒定細胞系。不過，各個實驗室所得到的數(shù)據(jù)不盡相同，無法建立一個標準的參考數(shù)據(jù)庫。如今，人們采用更加簡單直觀的方法來鑒定細胞系。
STR鑒定
目前推薦的細胞系鑒定方法是短串聯(lián)重復序列（STR）分型。Genetica Cell Line Testing的細胞系鑒定服務主任Erin M. Hall表示：“這與FBI在人類身份鑒定檢測中所采用的技術相同。它采用引物來檢測長度為2-6個堿基對的重復DNA片段。人群中每個遺傳位點的重復數(shù)量不同，這使得STR成為DNA鑒定的理想工具。”
每個STR位點可通過PCR擴增，并在毛細管電泳分離之后通過熒光檢測來識別，隨后通過一定的計算方法，將所得到的STR分型結果與專業(yè)的細胞STR數(shù)據(jù)庫比對，從而推算出樣品所屬的人類細胞系或可能污染的細胞系。
科羅拉多大學的助理教授Christopher Korch博士也認為，STR分型是目前細胞系鑒定的首xuan方法。“首先，這項技術在法醫(yī)領域有了很好的發(fā)展，而市場上出售的試劑盒已經得到了充分驗證。其次，使用這些試劑盒意味著不必在內部進行驗證，”他說。
“第三，基于這些試劑盒的STR數(shù)據(jù)庫已經建立，這樣不同實驗室的結果可以與參考數(shù)據(jù)進行比較，”他解釋說。“此外，目前人們正在開發(fā)新的試劑盒，它們將檢測CODIS的一組標準STR位點以及其他的STR位點。這種核心位點的擴展將有助于確定細胞系的來源。”
“首先，您要從人類樣品中純化出基因組DNA，再加入PCR試劑開展PCR反應，然后在毛細管電泳（CE）儀器上運行，并分析數(shù)據(jù)。總體而言，從純化的DNA樣本中獲得終答案大約需要三個小時，”他說。
如果您覺得交給專家鑒定比較放心，那么可以交給Genetica Cell Line Testing（國內也有相關的鑒定機構）。它從2010年開始提供STR分型服務，專長是分析樣品混合物或遺傳上不穩(wěn)定的樣品，這對癌細胞系來說是常見的。
另外，Hall表示：“近我們在人類細胞系鑒定檢測中增加了一個小鼠的標記。這個額外的標記對使用人類腫瘤的小鼠異種移植模型和/或同時使用人和小鼠細胞系的研究人員特別有用。這項檢測可以輕松檢測到人類樣本中低水平的小鼠細胞污染。”
SNP基因分型
單核苷酸多態(tài)性（SNP）基因分型是鑒定細胞系的另一種技術。據(jù)Korch介紹，SNP分析可以補充STR分型的結果。“與基于STR的檢測相比，SNP基因分型有優(yōu)點，也有缺點。一些來自子宮內膜或大腸癌的癌細胞系可能在DNA錯配修復系統(tǒng)上存在缺陷，引起微衛(wèi)星序列的不穩(wěn)定性，從而導致STR特征的變化。這通常會使某些位點上特定等位基因的重復單元明顯增加或減少。”
Korch指出，SNP分析的主要問題在于沒有可搜索的數(shù)據(jù)庫，用于細胞系的鑒定。Hall也同意這一觀點，并補充說：“很多研究小組都使用SNP分析。然而，它并不像STR分型那么。目前SNP分析的主要問題包括：缺乏一套統(tǒng)一的SNP標記；缺乏一個可搜索的參考數(shù)據(jù)庫；并且沒有關于SNP分析的標準或準則。”
測序并非好選擇
細胞系鑒定的另一種方法是測序，但尚不成熟，且價格昂貴。Korch指出：“STR和SNP的新一代測序分析正在開發(fā)中。一旦法醫(yī)界進行了驗證，這些分析將具有SNP和STR分析的優(yōu)點，并且能夠與過去的STR數(shù)據(jù)進行比較，這是SNP數(shù)據(jù)無法提供的。”
何時需要鑒定？
研究人員也想知道，他們應該多久進行一次細胞系鑒定。Hall在此給大家一些建議：
? 創(chuàng)建新細胞系時，包括干細胞系、癌細胞系、原代細胞和異種移植物
? 準備開始新實驗時
? 從細胞庫以外的地方獲得細胞系時
? 準備發(fā)表文章時
? 準備申請基金時
? 每兩個月進行一次常規(guī)的質量控制檢查（或至少每隔三至六個月檢查一次）
? 如果實驗結果不理想，或細胞形態(tài)/生長速度異常
無論采用何種鑒定方法或檢測頻率如何，至少邁出這一步，這是至關重要的。“因為在許多情況下，您的實驗數(shù)據(jù)的有效性將取決于所使用的細胞系或細胞的有效身份，”Hall強調。
