HeLa 細胞，細胞界的“隔壁老王”
大(dà)名鼎鼎的 HeLa 細胞系是第一(yī)株永生(shēng)化的細胞系，在實驗中(zhōng)十分(fēn)常用。HeLa 細胞系于 1951 年在體(tǐ)外(wài)建系，來源于一(yī)名叫做 Henrietta Lack 的美國婦女的宮頸癌細胞。
墨菲定律告訴我(wǒ)(wǒ)們事情往往沒有那麽簡單。
僅僅 16 年後就出現了 HeLa 細胞系發生(shēng)交叉污染的報道 [1,2] 。10 年後，又(yòu)發現 HeLa 細胞系被其他物(wù)種的細胞所污染 [3] 。而已知(zhī)的被污染的細胞遠不止 HeLa 細胞一(yī)種。
國際細胞系認證委員(yuán)會（ICLAC）于 2014 年 10 月公布了調查數據（Version 7.2），列出了 438 種錯誤的細胞系（false cell lines）和 37 種錯認的細胞系（misidentified cell lines），其中(zhōng) HeLa 細胞系更是以 24% 的污染率成爲了最常見的“問題細胞”。
根據 ICLAC 的數據推測，全球已有 15-20% 的細胞系被錯誤辨識或不再符合原來的細胞系。
細胞的“狸貓換太子”不僅會導緻已經發表的論文被撤銷，更會耗費(fèi)實驗汪們寶貴的時間和精力。
看到這些數字，人生(shēng)觀世界觀仿佛都要被重建。
細胞系污染數量如此之巨，到底是因爲什麽？
▲ 細胞五大(dà)天敵：細菌、病毒、支原體(tǐ)、酵母和其它真核細胞
什麽是細胞系污染？
ICLAC 爲細胞系污染作出了定義：
一(yī)個細胞系的基因型與其最初供體(tǐ)不同時則認爲這一(yī)細胞系出現了問題。判斷細胞系是否錯誤，通常從基因型出發。
出現問題的細胞系可以分(fēn)爲錯誤的細胞系（false cell line）和錯認的細胞系（misidentified cell line）。
>>> 錯誤的細胞系
細胞系的真核細胞污染發生(shēng)在細胞系建系初期，原有細胞已不複存在，該細胞系已完完全全變成了另一(yī)株細胞系，是名副其實的“狸貓換太子”。
>>> 錯認的細胞系
細胞系的真核細胞污染發生(shēng)在細胞系建立之後，原有細胞和新混入的細胞共同存在于細胞系中(zhōng)。
細胞系污染從何而來？
在實驗室裏，發生(shēng)細胞系污染的原因主要包括标記錯誤和細胞間的交叉污染。
标記錯誤是指在細胞的日常培養、管理中(zhōng)由于将标簽弄錯。恍恍惚惚的随手一(yī)貼，你的細胞就已經不是你認識的那個細胞了。
交叉污染則是指細胞系被其他細胞所污染，試劑公用、耗材重複使用或同時操作多種細胞均有可能導緻這樣的結果。如果外(wài)源細胞相較于原細胞系有更快的繁殖速度，那麽外(wài)源細胞就會逐漸取代原細胞系的地位。
在長期的培養中(zhōng)，即使沒有外(wài)源細胞的入侵，細胞也有可能因爲培養的環境而發生(shēng)一(yī)定的改變，細菌、支原體(tǐ)的污染或者藥物(wù)的處理也可能會改變細胞的種類。不僅來自外(wài)界的污染防不勝防，自家的叛徒也讓人心焦。
▲細胞被交叉污染的過程示意 （綠色表示原有細胞，紅色表示其它真核細胞）
細胞系污染問題如此嚴重，一(yī)方面是由于不同來源的細胞污染在日常實驗中(zhōng)幾乎難以察覺；另一(yī)方面，也是因爲許多研究人員(yuán)并未意識到這類風險或對此沒有重視。然而存在感越低，搞起事來卻越是讓人大(dà)吃一(yī)驚。
減少細胞系污染任重而道遠
爲了減少細胞系污染的發生(shēng)，生(shēng)物(wù)學界正在努力對細胞系進行強制的鑒定。
NIH、ATCC、Nature 和 Science 等近年對此多次發出呼籲，要求研究者對細胞進行鑒定。2016 年初，美國衛生(shēng)研究院發布新指南(nán)，其中(zhōng)就提到了細胞系的鑒定問題。該指南(nán)指出：研究項目想要獲得資(zī)金，需要核實在研究中(zhōng)使用的細胞系。此外(wài)，越來越多的期刊也要求文章在出版之前對細胞系進行鑒定，确保準确。Nature 雜(zá)志(zhì)更是從 2015 年 5 月份起就已經要求投稿者審查論文中(zhōng)使用的細胞系，以此來确保實驗數據的準确性。
爲了讓實驗裏不混進奇怪的東西，科學家們也是很拼哒。
參考文獻：
[1] Gartler (1967) Genetic markers as tracers in cell culture. Natl Cancer Inst Monogr. 26:167-95.
[2] Gartler (1968) Apparent HeLa cell contamination of human heteroploid cell lines. Nature. 217:750-751.
[3] Nelson-Rees and Flandermeyer (1977). Inter- andintraspecies contamination of human breast tumor cells HBC and BrCa5 and othercell cultures. Science. 195(4284):1343-4.