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论原代细胞培养:抗生素,是敌是友?

  • 发布日期:2020-09-18      浏览次数:33
    • 在细胞培养的过程中,各种的“入侵者”总是防不胜防,不仅影响了细胞的生长状态,还破坏了实验结果。对于很多实验员来说,应对方案就是往培养基里面加抗生素,例如青霉素 (Penicillin) ,庆大霉素 (Gentamicin)或两性霉素 ( Amphotericin) 等等。但很多人不知道的是, 不同抗生素会对细胞的代谢,增值,分化,甚至是基因表达都有不同程度的影响。因此抗生素的使用,虽然起到了抗污染,但同时也带来了新的问题。

       

      早在1970年到1990年期间,就有不少报导指出β-内酰胺类抗生素,如青霉素,对于真核细胞培养有抑制增殖作用[1]。类似影响也有在氨基糖甙类抗生素上观察到。这种抑制增殖作用在原代细胞和干细胞上尤其明显[2-6]。由于细胞系具有永生性,因此抑制作用相对不明显。除此以外,抗生素的使用也可能会对基因表达有影响,最终影响实验结果。

      在德国杜塞尔多夫Leibniz研究中心的Thomas Haarmann-Stemmann博士对抗生素的抑制增殖作用感同身受。Haarmann-Stemmann博士的研究方向是利用Normal human epidermal keratinocytes (NHEK, 正常人表皮角质形成细胞) 了解紫外线对皮肤细胞造成的机制和如何预防。他们用同一批细胞分两组进行平行验证,一组不加抗生素,一组加庆大霉素和两性霉素。4到5天后,无抗生素组差不多铺满了培养皿,而加了抗生素的只覆盖了30%-40%

      虽然抗生素抑制细胞增殖的机制至今未有明确解释,但是根据内共生理论 (endosymbiont theory),细胞内的线粒体是来源于细菌的,意味着分子组成、结构和细菌接近,因此对抗生素敏感。线粒体是细胞能量的主要来源,当其活性被抑制,就会导致细胞增殖被抑制。其实在实验时,只要对相关仪器,耗材和试剂进行严格消毒,细胞处理按规范操作,细胞还是不容易受污染的。

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