Question

哪种微生物是污染细胞培养的重要因素

Answer 1

　　细胞培养物污染往往是细胞培养实验室最常遇到的问题，有时会带来十分严重的后果。细胞培养污染物主要分为两类，一类是化学污染物，例如：培养基、血清和水中的杂质、内毒素、增塑剂和去污剂，另一类是生物污染物，例如：细菌、霉菌、酵母、病毒、支原体以及其他细胞系的交叉污染。尽管无法彻底消除污染，但是可以通过充分了解污染源以及采用良好的无菌技术，降低污染发生的频率和严重程度。
　　细菌是一大类广泛存在的单细胞微生物。细菌直径一般为几个微米，外形多样，例如：球状、杆状和螺旋状。细菌由于分布广泛、生长迅速以及体积大小的特点，与酵母和霉菌一起构成了细胞培养中最常遇到的生污染物。培养物被细菌污染后，几天内即可通过简单的肉眼观察发现；被感染的培养物通常呈云雾状 (即：浑浊状)，有时表面会覆盖一层薄膜。另外，经常还会发现培养基的 pH 值突然降低。在低倍显微镜下可见，细菌为细胞之间移动的微小颗粒，在高倍显微镜下观察可以分辨出各个细菌的形状。
　　酵母是真菌界的一种单细胞真核微生物，大小从数微米 (多见) 到 40 微米 (罕见) 不等。与细菌污染类似，培养物被酵母污染后也会变得浑浊，特别是进入污染后期时。培养物被酵母污染后 pH 值变化极小，污染严重时 pH 值才会升高。在显微镜下，酵母呈单个卵圆形或球形颗粒，有些会芽生出较小的颗粒。霉菌是真菌界的一种真核微生物，以被称为菌丝的多细胞丝状体形式生长。这些多细胞丝状体构成的交联网络含有遗传性相同的细胞核，被称为集落或者菌丝体。与酵母污染类似，霉菌污染初期培养物 pH 值会维持稳定，污染加重后 pH 值会迅速升高，导致培养物浑浊。在显微镜下，菌丝体通常呈细束状纤维，有时呈较为密集的孢子团块。许多种霉菌的孢子在休眠期均可耐受极端严峻、不利的环境，当其遇到合适的生长条件时才会被活化。
　　病毒是一种微观感染性物质，利用宿主细胞结构进行复制。病毒体积极小，因而要检测培养物中有无病毒以及将其从细胞培养实验室所用试剂中去除都十分困难。由于大多数病毒对宿主有非常严格的要求，因此一般不会对与其宿主物种不同的细胞培养物造成不良影响。但是，使用病毒感染的细胞培养物时却会对实验室工作人员造成严重的健康威胁，特别是当实验室培养的是人或灵长类动物细胞时。通过电子显微镜检查、一组抗体的免疫染色、ELISA 实验或者采用适当病毒引物的 PCR 技术可以检测出细胞培养物的病毒污染。
　　支原体是一种没有细胞壁的简单细菌，被认为是能够自我复制的最小的生物。由于体积极小 (般小于 1 微米)，支原体的检测十分困难，除非其达到极高的密度，导致细胞培养物变质，在此之前往往没有明显的感染征象。有些生长缓慢的支原体可能会在培养物中持续存在，而不会导致细胞死亡，但是这些支原体会改变培养体系中宿主细胞的行为和代谢。慢性支原体感染的可能表现包括：细胞增殖速度降低、饱和密度下降以及悬浮培养物凝集；但是，唯一切实有效的检测支原体污染的方法就是采用荧光染色 (例如：Hoechst 33258)、ELISA、PCR、免疫染色、放射自显影或者微生物学测定技术定期检测培养物。

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