Science:實驗室細胞汙染影響科學進步

2020-12-04 生物谷

2015年3月5日 訊 /生物谷BIOON/ -- "我認為自己是一個修正者"，科羅拉多大學的遺傳學家Christopher  Korch說到。Korch的主要希望改正的是目前實驗室中的細胞培養物的汙染問題。在過去15年期間，他發表的文章中有78株廣泛應用的細胞系被證明受到了汙染。例如，甲狀腺細胞系中含有膀胱癌細胞成分，正常的子宮組織事實上完全變成了乳腺癌細胞。這些汙染都對基礎科研造成很大的困擾。以前他一直以為自己是野外的一個微弱的聲音，直到不久前他發現自己成為了改革的促進者。"很多時候科學家都會忽視我的這些發現"，korch說到："我發表的文章沒有引起任何一篇文章的撤回，引起的相關改正也不到10篇而已，儘管每一項發現都與成百上千篇文章有關係"。而現在他擁有了許多的同盟，而且他希望通過新的方式：對大量的文章與研究裡面可能含有的細胞汙染情況進行系統的分析，從而說服那些固執的科學家。

 

目前korch的相關研究結果正在審稿中，而看過他的初稿的科學家們都被打動，進而希望做出改變，其中就有華盛頓大學的微生物學家Ferric Fang。Fang是Infection and immunity的編委，他希望能夠在全美微生物協會的大會中以這一問題做相關報告。然而他也指出並不是所有的汙染都會造成數據質量的下降。有相當一部分的研究結果即使存在細胞汙染，也是十分可信的；另外，他也認為Korch的研究並不能實際上對細胞汙染造成的經濟損失估價。Korch則認為現在需要對自滿風氣嚴重的學術界敲敲警鐘。

 

Korch是一個個子高高的瑞典老頭。他從1995年來到科羅拉多州任職，便接管了DNA測序的技術工作，同時他是當今世界上傑出的細胞系遺傳鑑定方面的專家。

 

說到細胞系，最初都是在原代細胞培養的基礎上建立得到的。這些原代細胞往往難以培養，增殖，而且會快速死亡。永生化的細胞系保留了原代細胞的一些特點，同時具備了易於培養，可以無限傳代的特點，因此成為實驗室中對基礎科學問題的探索以及藥物開發前期實驗方面的最佳對象。然而，永生化既是細胞系的優點，也是它們的弱點所在。當經過數十年的不斷繁育，從實驗室到實驗室的不斷傳遞，很容易被其它細胞系所汙染，而且"入侵者"往往具有生存優勢，將會替代原有的細胞類型，導致面目全非。Korch的研究認為當今實驗室中的細胞系至少有20%是存在汙染的。

 

長話短說，Korch經過一系列的實驗，找到了兩株存在嚴重汙染的"明星"細胞系。一個是HEp-2細胞系，在他的統計結果中，有發表在1182種雜誌上的5789篇文章中使用的HEP-2存在癌細胞HELA的汙染，另外一個是INT 407細胞系，有發表在271種雜誌的1336篇文章中使用的這種細胞系同樣受到了HELA的汙染。根據他的估算，這兩種汙染對初始研究總共造成的經濟損失達到7億美元，而對後續的跟蹤研究造成的經濟損失達到35億美元。然而不僅是經濟方面的影響。這種實驗材料的不純淨，造成後續實驗結果的不可靠，將會對基礎科學的發展造成不可估量的影響。（生物谷Bioon.com）

 

本文系生物谷原創編譯整理。歡迎轉載！轉載請註明來源並附原文連結。更多資訊請下載生物谷資訊APP。

 

 

PMC:

 

PMID:

 

Line of attack

 

Jill Neimark

 

"I call myself a corrector," says University of Colorado geneticist Christopher Korch. What Korch passionately wants to correct is the contamination of laboratory cell cultures, a problem that has bedeviled biomedical research for more than half a century. Over the past 15 years, he has published on 78 widely used cell lines that turned out to be overgrown with other cells. Thyroid lines were actually composed of melanoma cells, prostate tissue was displaced by bladder cancer, and normal uterine cultures turned out to be nothing but breast cancer, casting doubt on countless studies of basic biology and disease.

 

相關焦點

  • 實驗室細胞培養支原體汙染怎麼辦
    概述：在細胞培養過程中，支原體感染發生率達到63%，因而細胞培養過程中被支原體汙染是一個世界性的難題。細胞培養中常遇見的有細菌汙染、真菌汙染、支原體汙染、病毒汙染等。說起支原體汙染，估計細胞培養的同學就開始犯愁了，細胞培養的老手都知道，支原體汙染非常不易察覺。
  • 細胞培養的實驗室對支原體汙染預防有幾種預防
    支原體的汙染肉眼不易察覺，直到嚴重的階段才會出現培養基變色、細胞異常等情況。支原體可造成細胞代謝改變，基因表達譜發生變化，從而嚴重幹擾實驗進程。本文締一生物為您分析細胞培養的實驗室對支原體汙染預防有幾種預防。因此，在細胞培養過程中，定期監測是否存在支原體汙染，及時預防支原體汙染是每個科研人員的工作之一。
  • Nature:大量的細胞研究被支原體汙染摧毀
    支原體汙染是細胞培養中普遍存在的一種臭名昭著的汙染源。支原體的存在會剝奪細胞的營養物質，改變某些基因的表達水平，從而對細胞生物學的研究產生深遠的影響。支原體是最小的可體外生長的微生物，直徑約為0.3～0.8um，它們可以通過濾菌器而無法被過濾除去。
  • 細胞被支原體汙染是每個實驗室常見但不自知的事
    這周主要講有關支原體汙染細胞的原因和樣子。 　　在細胞培養過程中，支原體感染發生率達到63%，（63%，多恐怖）因而細胞培養過程中被支原體汙染是一個世界性的難題。當細胞（特別是傳代細胞）被支原體汙染後，細胞內的DNA、RNA及蛋白表達發生改變，而細胞的生長率一般並未發生顯著的影響，因而細胞被支原體汙染一般難以察覺。
  • 細胞汙染那些事
    點擊上方「細胞培養技術交流」關注我上次說到細胞培養只要用心，該注意的地方都注意到，一般不會發生汙染事件。細菌汙染如果發現的早，可以用高倍（5到10倍）抗生素的培養液培養清除，一天兩次換液，維持兩天後換回常規培養液培養。要是發現的晚（比如培養液都渾濁了），建議還是重新復甦細胞。真菌可以用兩性黴素來清除，但很難徹底清除。
  • 常見細胞汙染
    物理性汙染通過影響細胞培養體系中的生化成分，從而影響細胞的代謝。培養環境中的物理因素，如溫 度、放射線、振動、輻射(紫外線或螢光)會對細胞產生影響 。細胞、培養液或其它培養試劑暴露於放射線、輻射或過冷過熱的溫度中，可以引起細胞代謝發生改變，如細胞同步化、細胞生長受抑制甚至細胞死亡。通過實驗室 的合理設計及建立規範的操作規程，可以減少環境中物理因素對細胞的影響。
  • 細胞培養實驗室的環境設計
    細胞培養是一種無菌操作技術，要求工作環境和條件必須保證無微生物汙染和不受其它有害因素的影響。細胞培養室和設計原則是防止微生物汙染和有害因素影響，要求工作環境清潔、空氣清新、乾燥和無煙塵。細胞培養室的設計原則一般是無菌操作區設在室內較少走動的內側，常規操作和封閉培養於一室，而洗刷消毒在另一室。
  • 細胞汙染的來源
    細胞汙染根據汙染源主要可以分為物理性，化學性和生物性汙染。      物理性汙染的來源、危害及預防：物理性汙染常常被人們所忽視或被籠統地歸為化學性汙染。物理性汙染通過影響細胞培養體系中的生化成分，從而影響細胞的代謝。培養環境中的物理因素，如溫 度、放射線、振動、輻射(紫外線或螢光)會對細胞產生影響。
  • 細胞培養支原體汙染的判斷和處理方法
    主要來源是血清，支原體汙染不能用肉眼或光學顯微鏡檢查細胞觀察出來，帶有一定的隱蔽性，易被人們忽視。當細胞被支原體汙染後，在光鏡下常可見到細胞核及胞漿內出現大小不等的顆粒或空泡，細胞營養液可能毫無變化，短期內細胞沒有明顯的病理變化，也可以因為傳代或換液而緩解。只有當汙染嚴重時才影響細胞增殖，使細胞脫落。支原體可以與宿主細胞形成一個共生關係，使汙染不斷擴大。
  • 談談細胞汙染那些事
    細胞汙染根據汙染源主要可以分為物理性，化學性和生物性汙染。通過影響細胞培養體系中的生化成分，從而影響細胞的代謝。培養環境中的物理因素，如溫 度、放射線、振動、輻射(紫外線或螢光)會對細胞產生影響。物理性汙染常常被人們所忽視或被籠統地歸為化學性汙染。
  • 細胞汙染的一些總結和心得
    所以本人翻閱了一些園子裡的關於細胞培養過程中的汙染問題的貼子，結合平時查閱資料以及這些天的細胞培養的一些心得，整理出一些關於細胞汙染的東東與大家一起分享。希望能對剛踏入細胞培養的同仁們有些幫助，也希望各位達人作出補充，大家共同進步。
  • Science期刊盤點2018年十大科學突破
    2018年12月22日/生物谷BIOON/---每年年底，Science期刊都會評選出十大科學突破。本周（12月20日）Science期刊公布了該期刊評選出的2018年度十大科學突破，今年的Science十大科學突破之首是單細胞水平下的細胞譜系追蹤（去年為首次觀測到雙中子星併合），除此之外，今年的十大科學突破還包括來自遙遠星系的信使，解析分子結構變得簡單，冰河時代大碰撞，科學界的女性性騷擾現象發生好轉，古人類的混血兒，法醫譜系學日益成熟，基因沉默藥物獲批上市，窺探原始世界的分子窗口，細胞利用相分離機制調控它的內含物
  • 細胞STR鑑定—及時發現您的細胞是否被汙染或錯誤辨識
    其實關於細胞汙染問題不少機構、學者一直呼籲各個實驗室及相關機構重視。 細胞 STR鑑定 ——及時發現您的細胞是否被汙染或錯誤辨識　　據統計約30%細胞系被交叉汙染或錯誤辨識[1-7]，因使用了交叉汙染或錯誤辨識的細胞而導致研究結論錯誤、結果不可重複、臨床細胞治療災難性後果……，這浪費大量時間、精力和金錢。
  • 【Science】新理論!葉表皮細胞形狀不是由膨壓決定的!
    2020年2月28日，Science雜誌在線發表了來自法國巴黎-薩克雷大學Alexis Peaucelle實驗室，題為「Pectin homogalacturonan nanofilament expansion drives morphogenesis in plant epidermal cells」的研究論文
  • 細胞被支原體汙染的危害有多大
    在細胞培養過程中，支原體感染發生率達到63%，因而細胞培養過程中被支原體汙染是一個世界性的難題。當細胞（特別是傳代細胞）被支原體汙染後，細胞內的DNA、RNA及蛋白表達發生改變，而細胞的生長率一般並未發生顯著的影響，因而細胞被支原體汙染一般難以察覺。
  • 細胞培養：關於支原體汙染的危害
    支原體汙染普遍存在，據美國數據統計，細胞發生支原體汙染的機率在70%以上。同時，由於支原體直徑很小，僅在180nm~350nm之間，只有通過電鏡才能看到，不易被實驗者肉眼發覺，支原體汙染逐漸成為一個普遍存在的問題。本文締一生物為您分析細胞培養：關於支原體汙染的危害。
  • 細胞汙染鑑別、處理技能全get
    啊，您的細胞又汙染了？小編教您幾招判斷細胞是哪種汙染。狀態：細菌在普通倒置顯微鏡下為黑色細沙狀，根據感染細菌的不同，可有不同的外形，培養液一般會渾濁變黃，對細胞生長影響明顯。預防和補救：a，仔細檢查一下器皿的滅菌情況，是否在高壓滅菌時放氣時間和壓力足夠！
  • 探秘悅刻生命科學實驗室:有小白鼠,有細胞,為什麼要「向科學進軍」?
    帶著疑問，我們南下深圳，去探秘這個行業的代表性企業悅刻，它把我們帶到了悅刻生命科學實驗室。what？實驗室我懂，生命，還科學？這麼高級的嗎？這是要幹什麼？走進悅刻生命科學實驗室我看到了細胞、小白鼠、深圳國際生物谷位於深圳最東部的深圳國際生物谷，入駐了很多生命、生物、健康、醫療等高新技術企業和機構，悅刻的生命科學實驗室就在這裡。該實驗室將系統性研究電子霧化氣溶膠在人體細胞、動物層面的減害程度，並開展臨床前安全評估。首先走進的是呼吸系統模型實驗室。
  • 細胞系交叉汙染導致數萬項無效研究,新技術助力新的鼻咽癌細胞系
    來自荷蘭內梅亨大學的Willem Halffman和Serge Horbach發表 於2017年10月12日PLoS ONE期刊上題為「The ghosts of HeLa： How cell line misidentification contaminates the scientific literature」的研究（1），發現3萬多篇論文使用了HeLa細胞交叉汙染的錯誤細胞系導致研究結果無效
  • 2020年狂發71篇Science，國內科研成果大爆發
    >簡介：理解生命史的一項重大挑戰是解決環境變化對生物多樣性的影響。/北京生命科學研究所細胞焦亡與免疫課題組簡介：細胞毒性淋巴細胞介導的免疫依賴於顆粒酶。顆粒酶被認為是通過誘導細胞凋亡來殺死靶細胞的，但其潛在機制還不完全清楚。研究發現，自然殺傷細胞和細胞毒性T淋巴細胞通過細胞焦亡殺死gasdermin B（GSDMB）陽性細胞。這是gasdermin家族孔洞形成蛋白造成的一種促炎性細胞死亡形式。殺傷作用是由淋巴細胞來源的顆粒酶A（GZMA）切割GSDMB產生的，切割後的GSDMB通過成孔活性誘發細胞焦亡。幹擾素γ上調GSDMB表達並促進細胞焦亡。