支原體是一種大小在細(xì)菌和病毒之間、可自我復(fù)制的原核細(xì)胞。支原體寄生于人、動(dòng)物、植物、昆蟲細(xì)胞，為寄生生活。支原體容易附著于細(xì)胞表面，與宿主細(xì)胞胞膜融合并交換成分。

支原體無論是對(duì)于科研或臨床用的培養(yǎng)細(xì)胞，還是對(duì)于工業(yè)上的生產(chǎn)細(xì)胞，都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，例如導(dǎo)致細(xì)胞基因表達(dá)譜改變，但更多具體的改變并不清楚。

2020年《Scientific Report》期刊上發(fā)表一篇國(guó)外的研究，報(bào)道支原體感染乳腺上皮細(xì)胞會(huì)引發(fā)炎性基因上調(diào)，導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)入應(yīng)激狀態(tài)。

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).

摘要

細(xì)胞進(jìn)入應(yīng)激狀態(tài)的標(biāo)志是Lcn2基因表達(dá)升高，特別是在參與先天免疫反應(yīng)的細(xì)胞中，這其中即包括上皮細(xì)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(biāo)志物。NGAL可由各種組織的上皮細(xì)胞產(chǎn)生，這些組織包括腎、乳腺、子宮、肝臟、胃、小腸、結(jié)腸、肺臟等。以往在一些組織上觀察到，在病原菌入侵或出現(xiàn)應(yīng)激時(shí)，它的表達(dá)就會(huì)升高。

人類Lcn2 (NGAL)在血液和組織中，對(duì)許多應(yīng)激源(包括微生物感染和髓細(xì)胞和上皮細(xì)胞的LPS)，均表現(xiàn)出表達(dá)升高。

研究人員將Lcn2的微生物激活劑擴(kuò)展到了支原體，并描述了在小鼠乳腺上皮細(xì)胞（HC11）中，研究MALP-2調(diào)控Lcn2基因和支原體感染的機(jī)制。研究人員發(fā)現(xiàn)：

不僅支原體污染能引發(fā)細(xì)胞內(nèi)的Lcn2基因表達(dá)升高，而且僅僅是向培養(yǎng)液中加入支原體膜上的一種成分——MALP-2脂肽，也能使細(xì)胞出現(xiàn)Lcn2的表達(dá)升高。

Lcn2啟動(dòng)子激活在暴露于MALP-2之后仍保持升高，并且在支原體感染細(xì)胞中持續(xù)升高。無論是人還是小鼠Lcn2啟動(dòng)子的激活都需要NFκB和C/EBP的激活。因此，Lcn2被支原體成分強(qiáng)烈而持久地激活，這些支原體成分刺激先天免疫反應(yīng)，其基本調(diào)節(jié)機(jī)制與人類和小鼠基因相同。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

研究人員發(fā)現(xiàn)：

1、在Lcn2升高之前，被支原體感染的細(xì)胞還出現(xiàn)了TNFα、IL-6和IκBζ表達(dá)增加。已知TNFα、IL-6是促炎性因子，而IκBζ是炎性信號(hào)通路上的關(guān)鍵分子。

2、研究人員還揭示了Lcn2基因活化的機(jī)制，是需要轉(zhuǎn)錄因子NFκB和C/EBP的參與。

實(shí)驗(yàn)方法

在檢測(cè)細(xì)胞是否被支原體污染時(shí)，該篇論文的研究人員，用到了PCR的方法。

由于不涉及定量分析，只做研究級(jí)別的定性分析，因此只用到了常規(guī)PCR。

當(dāng)您的實(shí)驗(yàn)中，也涉及到相關(guān)問題時(shí)，我們推薦使用MB Venor® Gem Classic（不含Taq酶），MB 的支原體常規(guī)PCR檢測(cè)試劑盒，內(nèi)控對(duì)照為獨(dú)立包裝，遵循歐洲藥典和日本藥典操作流程，且高特異性，僅一條陽性對(duì)照條帶，即可涵蓋所有可能感染細(xì)胞的支原體物種。操作簡(jiǎn)單，易于觀察。靈敏度在線，若PCR反應(yīng)體系加入10μl樣本，支原體檢測(cè)限度為≤5或≤10CFU。不僅如此，該試劑盒適用范圍廣，歐洲藥典要求的26種支原體均可檢出，還可檢測(cè)出1種脲原體、7種無膽甾原體和85種支原體，與細(xì)菌和真核DNA無交叉反應(yīng)。

在進(jìn)行對(duì)照組設(shè)置時(shí)，需要設(shè)置“支原體祛除組"，研究人員選擇用細(xì)胞用支原體祛除試劑，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行處理。

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總結(jié)

該研究很好地詮釋了支原體污染細(xì)胞后，會(huì)使細(xì)胞進(jìn)入應(yīng)激狀態(tài)，使炎性基因上調(diào)，從而影響整個(gè)細(xì)胞基因表達(dá)譜的改變。盡管是該研究是以乳腺上皮細(xì)胞為模型，但對(duì)其他上皮細(xì)胞乃至其他類型細(xì)胞，都具有借鑒意義。

因此應(yīng)在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)中，注意支原體的預(yù)防和監(jiān)測(cè)，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)造成不良影響。

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