细胞鉴定

　　1.什么是细胞株鉴定?

　　答:细胞株鉴定是对科研实验中所使用的细胞株进行身份鉴定的过程。进行细胞株鉴定是为了确保细胞株的身份是正确的、没有被其他细胞污染。如果细胞株有问题,就会影响实验结果的有效性。

　　2.为什么细胞株鉴定非常重要?

　　答:细胞株鉴定对于科研实验来说十分重要。因为使用错误识别 (misidentified) 或交叉污染 (cross-contaminated) 的细胞株可能会导致实验结果不正确、影响研究结论的有效性 (validity) 。并会大量浪费时间、实验资源和项目资金。如果在医学研究中使用错误识别或被污染的细胞株,可能会对实验中的人类受试者产生潜在伤害。细胞株鉴定对于实验可重复性 (reproducibility) 也很重要,正确的细胞株能够保证其他研究人员顺利的对实验结果与研究结论完成验证。另外,细胞株鉴定在一定程度上也会提升科研过程中的透明度 (transparency) 、防止出现学术欺诈的行为。

　　3.如何进行细胞株鉴定?

　　答:目前,进行细胞株鉴定的方法有很多,都是以DNA为基础的鉴定方法,如微卫星不稳定性测试、STR分型技术及全基因组测序等。目前,STR分型技术是细胞株鉴定最常用的方法,它能够快速而有效的确定细胞株的身份;而且在鉴定成本及鉴定周期方面,相对其他方法也有很大优势。美国国立卫生研究院(NationalInstitutes of Health, NIH)、国际细胞系认证委员会(InternationalCell Line Authentication Committee, ICLAC)、美国典型培养物保藏中心 (AmericanType Culture Collection, ATCC)等权威机构将STR分型视为细胞株鉴定的金标准方法。

　　4.什么是STR分型技术?

　　答:STR(ShortTandemRepeat)是存在于人类及哺乳动物基因组中的一类具有长度多态性的DNA序列。其核心序列长度为2-6bp,一般是二核苷酸或四核苷酸重复,常见的二核苷酸重复是(CA)重复。不同数目的核心序列呈串联重复排列,且呈现长度多态性,通常多态性片段长度一般在100-300bp。由于其多态性主要源自核心序列重复次数在个体间的差异,因此利用STR可以有效进行细胞株鉴定。

　　5.利用STR分型技术如何进行细胞株鉴定?

　　答:(1)抽提细胞株基因座DNA;(2)应用试剂盒对细胞株DNA进行多重复合扩增;(3)遗传分析仪对扩增产物进行毛细管电泳;(4)应用分析软件进行STR数据分析,并导出STR图谱;(5)细胞株的STR数据与数据库中的标准STR数据进行比对,确认细胞株身份。

　　6.在什么时候需要进行细胞株鉴定?

　　答:(1)需要发表相关文章或申请课题经费时;(2)应用细胞株作为生物药研究的实验材料时;(3)使用细胞进行临床治疗(试验)时;(4)准备冻存保种或已冻存多年的细胞时;(5)当实验室获得新细胞或细胞传代5代以上时;(6)细胞表现不稳定或结果与预期差别较大时。

　　因此建议科研人员定期对细胞株进行鉴定,尤其在以上6种情况下。细胞株鉴定的频次可能取决于特定的实验要求、相关机构的政策与法规。像最早便将细胞株鉴定列为强制性投稿要求的IJC杂志,他们规定细胞株鉴定报告的有效期为3年。

　　7.国内进行细胞株鉴定的单位有哪些?自己实验内部可以做吗?

　　答:实验室内部如果有相关的检测资源(如仪器、试剂等)以及了解这方面专业知识的研究人员,是可以做的。如果没有,建议还是找专业做细胞株鉴定的第三方检测机构。就国内而言,目前能够进行细胞株鉴定的机构不多,做的较早的要属苏州鉴达 (GeneticTesting Biotechnology,GTB),他们所用技术就是STR分型,能够提供国外期刊认可的英文报告,可直接用于外文杂志投稿。他们已经获得CMA认证,应该说是国内最具权威的第三方机构。另外,鉴达的检测周期短,只有1-2个工作日。

　　8.目前,对所有类型的细胞株都能进行鉴定吗?

　　答:目前可以对所有类型的细胞(包括动物细胞、人细胞和植物细胞)进行细胞株鉴定。但是,所用的鉴定方法具体要取决于细胞的类型。就人源细胞株而言,由于针对人类的STR分型技术已经相当成熟并且人源细胞数据库的STR信息也很完备,所以对人源细胞进行鉴定时,首先的方法就是STR分型。

　　9.可以对原代细胞进行细胞株鉴定嘛?

　　答:原代细胞可以进行细胞株鉴定的。如果实验中有用到原代细胞(例如从病人体内获取的细胞),建议也做下鉴定。首先,不管原代细胞还是永生化的细胞株,在投稿时,期刊的编辑部都会要求作者提供细胞株鉴定报告。第二,对原代细胞进行鉴定,虽然不能直接确定细胞身份(数据库中未收录原代细胞数据),但可以排除是否存在污染、排除是否为数据库中其他已知细胞。

　　10.如果实验室中发现有细胞株是错误识别的或已经被污染,应当怎么处理?

　　答:如果实验室中发现有细胞株是错误识别的或已经被污染,应当立即将其丢弃,并应质疑使用该细胞株进行实验而获得的研究结果。研究人员还应将该情况告知其他研究人员,因为他们可能在自己的实验中也使用了相同的细胞株。

　　参考文献:

　　1.Norbert E. Fusenig et al., The need for a worldwide consensus forcell line authentication: Experience implementing a mandatoryrequirement at the International Journal of Cancer. PLoSBiol. 2017 Apr 17;15(4):e2001438.

　　2.American Type Culture Collection Standards Development OrganizationWorkgroup ASN-0002, Cell line misidentification:the beginning of theend. Nat Rev Cancer. 2010Jun;10(6):441-8.

　　3.Masters JR et al., Short tandem repeat profiling provides aninternational reference standard for human cell lines. Proc Natl AcadSci U S A. 2001;98(14):8012±8017.

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