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1.什么是細胞系鑒定？
所謂細胞系鑒定即通過(guò) STR（短串聯(lián)重復）圖譜所建立細胞系的遺傳特征。一株細胞系的遺傳特征確立后，細胞系可以通過(guò)定期的檢測，以防止出現細胞系被誤認或交叉污染的情況。
2.為什么要進(jìn)行細胞系鑒定？
首先進(jìn)行細胞系STR鑒定是很重要的。很多生物醫藥的研究都采用培養細胞來(lái)進(jìn)行，這些細胞可能是受贈于其它研究人員,也可能是從細胞庫(如美國 ATCC,American Type Culture Collection)得來(lái)。據估計，15-20%的實(shí)驗室，實(shí)驗中所使用的細胞已經(jīng)不是原來(lái)的細胞系，或者與其它細胞系發(fā)生了交叉污染。顯然，細胞系遭到污染、特征鑒別錯誤，將會(huì )大大的威脅著(zhù)基于這些細胞而發(fā)表的論文質(zhì)量和研究發(fā)現的正確性。為此，很多細胞庫現在都要對提交來(lái)的細胞系進(jìn)行鑒定，并對細胞系之間的交叉污染進(jìn)行監測。
現在很多機構都已經(jīng)認識到這個(gè)的重要性，ATCC和FDA，這些機構要求對用于制藥領(lǐng)域的實(shí)驗中所使用的材料 — 諸如細胞系 — 應該進(jìn)行“身份鑒定”和純度測試。很多雜志也要求使用細胞系的文章提供STR指紋圖譜數據。
FDA建議研究人員在培養細胞的較早階段(細胞培養第一周)來(lái)鑒定細胞系的身份。細胞在被凍存前應再一次進(jìn)行鑒定；對于活躍生長(cháng)的細胞，每?jì)蓚€(gè)月應鑒定一次；文獻發(fā)表前也應對細胞系身份進(jìn)行鑒定。
如果一個(gè)實(shí)驗室使用不止一種細胞系，則應在實(shí)驗最開(kāi)始時(shí)，就要對所有的細胞系進(jìn)行鑒定，以便排除交叉污染。
這樣將減少由于細胞系發(fā)生交叉污染或身份誤認，將導致實(shí)驗數據的無(wú)效或數據誤導。
3.細胞系用錯的概率有多大？
據 ATCC 估計，1977 年錯誤使用細胞的概率是 16%，1999 年是 18%。根據我們的經(jīng)驗，國內細胞系用錯的概率不低于 20%。即如果一個(gè)研究所有二十個(gè)課題組，按概率估計，有 4 個(gè)課題組用的細胞是錯的。
4.什么細胞最容易污染別的細胞？
Hela 細胞。五十多年來(lái)，Hela細胞系被廣泛用于醫學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的研究，對當代生命科學(xué)的發(fā)展屢建奇功，是名副其實(shí)的生物學(xué)研究的親歷踐行者。同時(shí)很多被廣泛研究的細胞系都被Hela細胞淹沒(méi)，因為她長(cháng)得快，當你發(fā)現自己的一個(gè)培養瓶里的細胞突然長(cháng)得很好，而以后都用它傳代做實(shí)驗的話(huà)，十之八九是搞錯了。
早在1967年，遺傳學(xué)家Stanley Gartler發(fā)現HEp-2和INT 407這兩種細胞系都是生物學(xué)領(lǐng)域研究最多的腫瘤細胞系——Hela細胞。
5.有哪些細胞曾被 Hela 污染？
lnt-407、HEp-2、WISH （人羊膜細胞）、Acc-M（人原發(fā)性延腺癌細胞）、Bcap-37（人乳腺癌細胞）、HAC-84（人肺腺癌克?。?、Hepatoma（人肝癌細胞）、HUL-42（人肺腺癌細胞）、CNE（人鼻咽癌細胞）、SPC-A-1（人肺腺癌細胞）、Tca-8113（人舌鱗癌細胞）、YTMLC（個(gè)舊肺鱗癌細胞）等一百余種。
6.如何進(jìn)行細胞系鑒定？
細胞系鑒定目前主要基于國際身份認證委員會(huì )的標準。依據該標準，可以通過(guò)多重熒光 PCR 技術(shù)，對人源 8 個(gè) STR 位點(diǎn)以及 1 個(gè)性別決定位點(diǎn)進(jìn)行檢測。下表為這些位點(diǎn)的具體的遺傳信息。
7.什么時(shí)候需細胞系鑒定？
1）當建立或獲得一個(gè)新的細胞系時(shí)；
2）一個(gè)涉及到細胞試驗項目開(kāi)始/結束時(shí)；
3）在細胞凍存之前，或細胞已連續培養 2～3 個(gè)月時(shí)；
4）發(fā)表文章或申請課題經(jīng)費前；
5）細胞系表現不穩定或結果與預期差別較大時(shí)；
6）當實(shí)驗室使用超過(guò)一種細胞系時(shí)，所有細胞系最好先鑒定以排除交叉污染的可能；
8.如何提供鑒定樣本？
每種細胞需單獨收集在 1.5ml 離心管中，細胞數目不少于 10的6次方個(gè)。細胞需要離心沉淀，并且以 PBS 清洗盡可能去除上清培養基，沉淀沉淀進(jìn)行冰凍保存與寄送。
9.如何知道細胞系是否發(fā)生交叉污染了？
如果存在細胞系之間發(fā)生交叉污染，而且鑒定用的細胞可能有兩種以上的細胞系時(shí)，那么在進(jìn)行 STR 位點(diǎn)檢測的時(shí)候，多個(gè)位點(diǎn)會(huì )出現兩個(gè)以上的峰。峰高值表示該等位基因的信號強度，理論上峰值與樣本的 DNA 濃度有直接的關(guān)系。因此，存在交叉污染的混合細胞系中，其中一個(gè)位點(diǎn)中某些峰會(huì )明顯高于其他的峰，其中大峰是屬于混合細胞系中那個(gè)主要細胞系，而小峰則屬于那個(gè)次要細胞系。
值得注意的是，當發(fā)生兩個(gè)或以上細胞混合的時(shí)候，檢測結果看起來(lái)非常像細胞系的“遺傳不穩定”——當一個(gè)細胞系存在亞群時(shí)，尤其是一些癌細胞系， 由于遺傳不穩定的存在，在一些位點(diǎn)的 STR 特性會(huì )不同。因此經(jīng)驗豐富的分子專(zhuān)家是非常重要的，他能夠幫助分析復雜的電泳圖譜（STR 峰圖），從而判斷是否由于發(fā)生細胞系交叉污染而導致多等位基因情況。
10.如何根據 STR 數據判斷細胞系的身份？
收到細胞系鑒定結果以及 STR 信息，可以與參考數據庫進(jìn)行比對。如果細胞樣本的每個(gè) STR 位點(diǎn)和參考細胞 STR 位點(diǎn)都能重合匹配，即說(shuō)明該細胞系正確，反之則說(shuō)明你的細胞系可能被錯誤標記，交叉污染或發(fā)生遺傳不穩定。一般說(shuō)來(lái)，匹配度≥80%即可認為該細胞系正確，匹配度＜80%則說(shuō)明該細胞系的來(lái)源需要被懷疑。
如果細胞系被鑒定出發(fā)生交叉污染或錯誤標記，則需要拿更早代數的細胞進(jìn)行鑒定，從而找到問(wèn)題的起源或者直接從可靠的機構購買(mǎi)一株新的細胞系。
11.如果細胞系沒(méi)有在數據庫中比對出結果怎么辦？
如果已知數據庫中沒(méi)有找到你的細胞信息，你可以用自己的細胞遺傳信息建立自己的遺傳特性，以便后期進(jìn)行自己細胞庫的比對。
12. 細胞系交叉污染或錯誤鑒定對研究是否有影響。
答案是肯定的。使用錯誤的細胞系或者是被污染的細胞系做研究，只會(huì )造成時(shí)間，金錢(qián)和精力的損失，以及造成實(shí)驗結果的不一致和不可重復。因此如果用被污染或錯誤的細胞系做研究，在發(fā)表文章或做進(jìn)一步研究時(shí)極有可能需要用正確的細胞再重復實(shí)驗。
13. 全球因為細胞系用錯浪費了多少錢(qián)？
據不*統計，僅就 HEp-2 與 Int-407 這兩株細胞（它們實(shí)際上是 Hela）， 直接浪費的投入是 7 億美金，間接浪費了 7 億美金。
14. 因為用錯細胞，產(chǎn)生了多少垃圾文章？
據不*統計，僅就 HEp-2 與 Int-407 這兩株細胞（它們實(shí)際上是 Hela）， 前者發(fā)表了近 6000 篇 SCI（17 萬(wàn)次引用），后者發(fā)表了近 1400 篇 SCI。
15. 用錯細胞時(shí)間最長(cháng)的持續了多少時(shí)間？
瑞典有一個(gè)科學(xué)家，在三十年的時(shí)間里都以為自己的細胞是正確的，直到做了細胞鑒定之后發(fā)現是錯誤的。越早發(fā)現錯誤越好，鑒定之后是正確的話(huà)，自己也放心。
16. 為什么報告內最終結論，會(huì )出現匹配不上任何已知數據情況？
最大的可能性是因為這株細胞的標準序列并沒(méi)有收錄在國際的細胞庫之中，導致送檢樣本與任何的序列都不匹。出現這種情況大多數是因為該細胞系，可能是由國內課題組自主建系的。
17. 國內有類(lèi)似的 STR 標準數據庫嗎？
是有的，這個(gè)是協(xié)和醫院建立的一個(gè)國家實(shí)驗細胞資源共享平臺，國家實(shí)驗細胞資源平臺在里面會(huì )收錄一些國內自主建系的細胞的標準序列。
18. 對于 STR 位點(diǎn)引物設計有什么要求嗎？
設計其實(shí)很簡(jiǎn)單，并且很容易使用。但是由于這個(gè)位點(diǎn)的選擇和優(yōu)化是非?？菰锊⑶液臅r(shí)耗力的工作，建議由專(zhuān)業(yè)的服務(wù)方進(jìn)行設計和合成。
19. 除了檢測人源的細胞株，還可以檢測其他動(dòng)物的細胞或者原代細胞嗎？
技術(shù)上是可以檢測的。但是鼠源細胞在結果上跟人源細胞有明顯的區別。鼠源一個(gè) STR 位點(diǎn)會(huì )出現上百個(gè)重復，只能證明待測樣本不是人源的樣本。但是屬于小鼠的具體哪一種細胞株，無(wú)法確定，因此也不能排除鼠源細胞之間出現交叉污染的可能。
至于人的原代細胞，由于國際上的數據庫里面沒(méi)有收錄原代細胞標準序列，最終的檢測結果也是匹配不上任何的已知序列的。
