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支原體是一類缺乏細胞壁的原核細胞型微生物,大小一般在0.3-0.5um之間,呈高度多形性,有球形、桿形、絲狀、分枝狀等多種形態。它不同于細胞,也不同于病毒。支原體用普通染色法不易著色,用姬姆薩染色很淺,革蘭染色為陰性。支原體可在雞胚絨毛尿囊膜上或細胞培養中生長,營養要求比細菌高。
細胞培養(特別是傳代細胞)被支原體污染是個世界性問題。在細胞培養中支原體感染發生率達到63%,支原體感染發生后能改變細胞的DNA,RNA及蛋白表達,又不能通過可視法對其進行檢測,而且它對細胞的生長率影響較小,不易引起注意。國內外研究表明,95%以上是以下四種支原體:口腔支原體(M.orale)、精氨酸支原體(M.arginini)、豬鼻支原體(M.hyorhinis)和萊氏無膽甾原體(A.laidlawii),為牛源性。以上是最常見的污染細胞培養的支原體菌群,但能夠污染細胞的支原體種類是很多的,國外調查證明,大約有二十多種支原體能污染細胞,有的細胞株可以同時污染兩種以上的支原體。
支原體污染的來源包括工作環境的污染、操作者本身的污染(一些支原體在人體是正常菌群)、培養基的污染、污染支原體的細胞造成的交叉污染、實驗器材帶來的污染和用來制備細胞的原始組織或器官的污染。
組織細胞培養工作中,主要從以下幾個方面來預防支原體的污染:控制環境污染;嚴格實驗操作;細胞培養基和器材要保證無菌;在細胞培養基中加入適量的抗生素。支原體污染細胞后,特別是重要的細胞株,有必要清除支原體,常用方法有抗生素處理、抗血清處理、抗生素加抗血清和補體聯合處理。支原體最突出的結構特征是沒有細胞壁,一般來講,對作用于細胞壁生物合成的抗生素,如 -內酰胺類、萬古霉素等完全不敏感;對多粘菌素(polymycin)、利福平、磺胺藥物普遍耐藥。對支原體最有抑制活性及常用于支原體感染治療的抗生素是四環素類、大環內酯類及一些氟喹諾酮;其他類抗生素如氨基糖苷類、氯霉素對支原體有較小抑制作用,所以常不用來作為支原體感染的化學治療劑。InvivoGen公司研究開發的新一代支原體抗生素M-Plasmocin能有效地殺滅支原體,不影響細胞本身的代謝,并且用M-Plasmocin處理過的培養細胞,不會重新感染支原體。
紅霉素有效,而且不影響細胞生長。我的細胞剛開始被支原體污染,細胞生長極為緩慢,而且狀態不好,細胞之間及底部總有一些亮晶晶的顆粒狀物質,換液后好些,但過2天又會增多,培養液清亮,嚴重時象一層細沙鋪在瓶底。剛開始以為是消化過頭引起的細胞的碎片和細胞內的顆粒,后來發現與胰酶消化無關。使用紅霉素(就在醫院的門診購買,很便宜)后這種現象明顯好轉,背景干凈,細胞生長很快,狀態明顯好轉,但好像紅霉素不能完全根治支原體感染,停藥后一段時間可以復發,熱滅活可以試試,41度10個小時,可以殺死支原體,是一種比較簡單的方法,對細胞損傷不大。
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支原體是細胞培養中最常見的,干擾實驗結果的一種污染。但由于不易被察覺,有些污染的細胞仍在繼續使用。據查,目前各實驗室使用的二倍體細胞和傳代細胞中約有11%的細胞受到支原體污染。因此,對支原體污染應嚴加防范。
用卡那霉素預防支原體污染有效。
檢測方法:
1 相差顯微鏡檢測;2 低張處理地衣紅染色觀察; 3 DNA熒光染色法;4 電鏡檢測;5 3-H胸腺嘧啶摻入法; 6 聚合酶鏈反映法; 7 免疫學方法; 8 支原體的培養。
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對于支原體污染的細胞,可以采取補救措施:
1 抗生素排除法:可以用5-10倍于常用量的沖擊法,加入高濃度抗生素后作用24-48小時,再換入常規培養液,有時可能有效。推薦用量:慶大霉素 200ug/ml ,四環素10ug/ml ,卡那霉素50ug/ml 。對于支原體污染抗生素應用,預防性應用比污染后使用好。
2 加溫除菌:根據支原體耐熱性能差的特點。將受支原體污染的細胞置于41度中作用5-10小時可以殺滅支原體。但由于41度對培養細胞本身也有較大的影響,故處理前,應先進行預試驗,確定出最大限度殺傷支原體而對細胞影響較小的處理時間。