混淆视听：生物学研究中的细胞系污染

细胞系是生物学家武器库中最有价值的工具之一。但最近的研究表明，多达六分之一的研究人员正在研究被腐蚀或污染的细胞，因此需要进行彻底的改变以保持生物研究的完整性。山姆·弗雷泽解释了更多。

什么是细胞系？

细胞系是通过提取一个特定来源的细胞并引入使其无限期分裂的突变而获得的。这些“永生化”细胞可以在实验室中保存，为研究基本的生物过程提供了一个方便的框架。它们也为新药的临床前检测提供了一个平台。

在解释实验结果时，必须知道细胞系的确切特性。例如，如果你正在测试一种抗乳腺癌的药物，那么肺癌就不行了。

然而，做出这种区分并不总是像凝视显微镜那么简单。不同的细胞类型通常有相似的外观，允许冒名顶替者以相对容易的方式通过网络。

怎么了？

细胞系的错误鉴定和交叉污染是生物研究界的一个普遍现象。除了耗费时间、劳力和金钱（大量金钱），这些问题还可能产生错误的、人工的或不可复制的数据。

国际细胞系认证委员会（ICLAC）拥有一个数据库，其中有400多个已知的细胞系存在交叉污染问题。在某些情况下，入侵细胞来自完全不同的物种（猪细胞出现在人类细胞系中，或者蛾细胞出现在蚊子细胞系中）。更令人担忧的是，超过90%的参赛作品没有任何真实的证据。

这会对研究人员产生深远的影响，从轻微的恼人——不得不丢弃被污染的烧瓶——到灾难性的——都会质疑旧数据（有时甚至是公布的数据）的有效性。

曾经有过这样的例子：一个错误身份的案例损害了整个研究领域。RGC-5是十多年来用于视觉研究的细胞系。尽管该细胞系被包括其创始人在内的许多组织认为是来自大鼠神经节细胞，但后来的研究表明它们是小鼠来源的感光细胞。

考虑到这些细胞类型之间巨大的生化差异，这一发现给一直依赖于RGC-5细胞的大量工作蒙上了阴影。癌症研究也容易受到细胞系混淆的影响，一些癌症杂志现在要求将细胞系鉴定作为发表的先决条件。

这是怎么发生的？

细胞系的错误识别可以通过各种方法产生。有一个问题——和生物学的许多领域一样——在于命名法。在许多情况下，一个细胞系是已知的几个不同的名字，或至少变化的同一个（3T3瑞士白化病与3T3瑞士白化病）。

这在文献中产生了巨大的不一致性，使得难以忠实地再现现有数据。从其他实验室接受细胞系作为“礼物”大大加剧了这一问题，事实上，一些科学家呼吁彻底取消这一做法，转而从专门的供应商购买经过认证的细胞系。

即使一个细胞系被鉴定过，它在实验室的生命周期中也可能受到污染。虽然这通常是由于培养技术不好造成的，但也可能是在同一个遮光罩下处理不同的细胞系（以及用来培养它们的血清）或在同一个水浴中解冻的结果。

怎么解决？

一定程度的交叉污染是人类错误的必然产物，许多细胞系确实是必须生长的事实。然而，将其降低到不影响科学产出整体质量的水平，应该是所有生命科学家的共同目标。

但是怎么做呢？最可靠的鉴定方法是寻找使每个细胞系彼此分离的遗传特征——单核苷酸多态性（SNP）。随着SNP基因分型成本的下降和用户友好的DIY工具包进入市场，这正成为一个越来越可行的选择。

然而，正如一些作者所指出的，生物研究界的集体意识也需要转变。目前还不知道有多少实验室采用严格的协议来鉴定和保存他们的细胞系，但2004年的一项调查显示，这一比例可能只有三分之一。即使人们对这个问题的认识不断提高，这些做法也需要相当长的时间才能渗透到基层。

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