支原體是一種大小在細菌和病毒之間、可自我復制的原核細胞。它具有如下特點(diǎn):
支原體無(wú)細胞壁,有簡(jiǎn)單的質(zhì)膜。具有高度多形性,多呈不規則球狀、長(cháng)絲狀,可分枝??纱┻^(guò)0.45µm孔徑的濾膜。支原體寄生于人、動(dòng)物、植物、昆蟲(chóng)細胞,為寄生生活。支原體容易附著(zhù)于細胞表面,與宿主細胞胞膜融合并交換成分。
支原體無(wú)論是對于科研或臨床用的培養細胞,還是對于工業(yè)上的生產(chǎn)細胞,都會(huì )產(chǎn)生嚴重的危害,例如導致細胞基因表達譜改變,但更多具體的改變并不清楚。
《Scientific Report》曾發(fā)表過(guò)一項研究,研究中報道了支原體感染乳腺上皮細胞,會(huì )引發(fā)炎性基因上調,導致細胞進(jìn)入應激狀態(tài)。
標示著(zhù)細胞進(jìn)入應激狀態(tài)的標志是Lcn2基因表達升高。Lcn2基因常表達在參與先天免疫反應的細胞中,這其中即包括上皮細胞。Lcn2基因的產(chǎn)物,在人即是NGAL蛋白,它是有名的腎損傷血清標志物。NGAL可由各種組織的上皮細胞產(chǎn)生,這些組織包括腎、乳腺、子宮、肝臟、胃、小腸、結腸、肺臟等。以往在一些組織上觀(guān)察到,在病原菌入侵或出現應激時(shí),它的表達就會(huì )升高。
在《Scientific Report》上發(fā)表的這項研究中,作者采用了乳腺上皮細胞系HC11作為培養細胞,發(fā)現不僅支原體污染能引發(fā)細胞內的Lcn2基因表達升高,而且僅僅是向培養液中加入支原體膜上的一種成分——MALP-2脂肽,也能使細胞出現Lcn2的表達升高。
作者發(fā)現,在Lcn2升高之前,被支原體感染的細胞還出現了TNFα、IL-6和IκBζ表達增加。已知TNFα、IL-6是促炎性因子,而IκBζ是炎性信號通路上的關(guān)鍵分子。
作者還揭示了Lcn2基因活化的機制,是需要轉錄因子NFκB和C/EBP的參與。
該研究很好地詮釋了支原體污染細胞后,會(huì )使細胞進(jìn)入應激狀態(tài),使炎性基因上調,從而影響整個(gè)細胞基因表達譜的改變。盡管是該研究是以乳腺上皮細胞為模型,但對其他上皮細胞乃至其他類(lèi)型細胞,都具有借鑒意義。因此應在平時(shí)的實(shí)驗和生產(chǎn)中,注意支原體的預防和監測,防止對實(shí)驗和生產(chǎn)造成不良影響。
參考文獻:
Zhao, W., Bendickson, L. & Nilsen-Hamilton, M. The Lipocalin2 Gene is Regulated in Mammary Epithelial Cells by NFκB and C/EBP In Response to Mycoplasma. Sci Rep 10, 7641 (2020).
在支原體PCR檢測方面,推薦使用德國MB公司的支原體檢測試劑盒:Venor®Gem qEP
特點(diǎn):
①經(jīng)典法qPCR試劑盒遵循歐洲藥典流程要求,通過(guò)藥典方法學(xué)驗證。
②高特異性,一次檢測即可涵蓋了所有可能感染細胞的支原體物種(涵蓋歐洲藥典規定的9種支原體),根據序列一致性,至少可以檢測到107種支原體物種。操作簡(jiǎn)單,易于觀(guān)察(使用MB的試劑盒,下表中列出的支原體物種均為陽(yáng)性,其他微生物或真核細胞均為陰性,無(wú)交叉反應)。
③高靈敏度,MB公司的支原體qPCR檢測試劑盒經(jīng)典法檢測限可達到≤10CFU/ml。