內毒素對細胞有什么危害？

我們常說(shuō)，細胞培養過(guò)程中，在選購血清的時(shí)候，一定要看檢測報告，關(guān)注上面一些很重要的指標。比如病毒、內毒素這些。

不難理解，血清中如果有：病毒存在，不僅細胞養不好，實(shí)驗人員的安全也會(huì )受到威脅。

那這血清中內毒素的高低對細胞培養會(huì )有啥影響??？為什么選血清要選內毒素含量低的呢？

所以今天我們就來(lái)聊聊，細胞培養中血清的內毒素問(wèn)題。

內毒素是個(gè)啥？

內毒素是革蘭氏陰性細菌細胞壁中的一種成分，叫做脂多糖。脂多糖對宿主是有毒性的。內毒素只有當細菌死亡溶解或用人工方法破壞后才釋放出來(lái)，所以叫做內毒素。

人體對細菌內毒素極為敏感。

極微量（1-5ng/kg，而1ng≈2.5EU）內毒素就能引起體溫上升，發(fā)熱反應持續約4小時(shí)后逐漸消退。

自然感染時(shí)，因革蘭氏陰性菌不斷生長(cháng)繁殖，同時(shí)伴有陸續死亡、釋出內毒素，故發(fā)熱反應將持續至體內病原菌全部消滅為止。

內毒素引起發(fā)熱反應的原因是內毒素作用于體內的巨噬細胞、中性粒細胞等，使之產(chǎn)生IL-1、IL-6和TNF-α等細胞因子，這些細胞因子作用于宿主下丘腦的體溫調節中樞，促使體溫升高發(fā)熱。

由于內毒素是細菌死亡裂解或自溶引起的，因此環(huán)境中大量存在內毒素。但是如果在細胞培養過(guò)程中，出現了大量?jì)榷舅?，可不是一件好事?/p>

內毒素對細胞有啥影響？

此前，有人做過(guò)實(shí)驗，來(lái)觀(guān)察內毒素對細胞培養的影響，記錄的影響包括：刺激白細胞培養物產(chǎn)生組織因子、激活鼠巨噬細胞，以及通過(guò)極低水平（低于 1 ng/ml）的內毒素抑制鼠類(lèi)紅細胞集落形成等一系列指標。

隨后，發(fā)表了許多關(guān)于內毒素對體外細胞功能和生長(cháng)影響的論文。

細胞種類(lèi)濃度(ng/mL)內毒素的效應

馬巨噬細胞0.5誘導產(chǎn)生 IL-6

人體外受精胚胎細胞1體外受精成功率降低了 3-4 倍

主動(dòng)脈內皮細胞10硫酸肝素蛋白聚糖出現劑量依賴(lài)性改變

鼠 B 淋巴瘤10免疫球蛋白輕鏈的產(chǎn)量增加 30-40 倍

重組CHO細胞10改變蛋白質(zhì)生產(chǎn)

心肌細胞10誘發(fā)收縮功能障礙

人T細胞100在單核細胞存在下誘導增殖和淋巴因子產(chǎn)生

尿道上皮細胞5000改變克隆效率

Morris等人發(fā)現，只需暴露 6 小時(shí)，低至 0.5 ng/mL 的內毒素水平可以顯著(zhù)增加馬腹膜巨噬細胞中IL-6的產(chǎn)生。Mattern等人發(fā)現， 100 ng/mL 內毒素可以刺激人類(lèi) T 細胞的增殖及其淋巴因子的產(chǎn)生，但這種刺激需要與先前暴露于內毒素的單核細胞直接物理接觸。Sibley等人報道，10 到 200 ng/mL 內毒素刺激鼠 B 細胞腫瘤細胞系 (70Z/3) 完成 IgM 的產(chǎn)生，然后在細胞表面表達。

基于上述證據，很明顯，內毒素對每種細胞的影響是不一樣。接下來(lái)我們就看看產(chǎn)生這些影響的機制有哪些。

內毒素對細胞有啥影響？

關(guān)于內毒素與細胞培養物相互作用的機制仍有很多未知。

有一些研究報道：

在血清中發(fā)現了一種 60 kDa 的糖蛋白 LPS 結合蛋白 (LBP)，它通過(guò)脂質(zhì) A 結構域與 LPS 結合，大大增強了與免疫系統細胞相互作用的能力。這種增強似乎需要特定的 55 kDa 糖蛋白受體來(lái)輔助配合。這種蛋白可以膜錨定再多種免疫細胞上，當與 LPS-LBP 結合時(shí)，會(huì )啟動(dòng)一系列事件，導致細胞因子 mRNA 的產(chǎn)生和隨后細胞釋放多種細胞因子，但細胞內信號傳導究竟是如何發(fā)生的尚不全部清楚。

LPS 也可能通過(guò)其他方式與細胞相互作用。一些缺乏 CD14 受體的細胞已被證明可以受到 LPS 的影響。LPS 可能通過(guò)未知受體、內吞作用或直接進(jìn)入細胞膜進(jìn)入細胞 。Risco 等人證明 LPS 可以與細胞骨架微管結合，并在高濃度下抑制微管聚合。這種結合是LPS 的某些細胞毒性作用的一種可能機制，但作用似乎不涉及細胞因子激活。

從現有的研究可以看出，內毒素對于細胞培養影響還是很大的：

改變細胞外形

活化細胞，產(chǎn)生訊息傳遞物質(zhì)

抑制酶活性

抑制人工受精的成功率等

內毒素過(guò)高，有事甚至會(huì )直接改變我們的實(shí)驗結果。所以要盡量避免內毒素的干擾。

一般來(lái)說(shuō)，細胞或組織培養過(guò)程中內毒素污染源通常來(lái)自于血清、培養液及外加藥物配制用水等。

所以選擇內毒素含量低的血清就顯得尤為重要。

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