在細(xì)胞培養(yǎng)的過程中,各種的“入侵者”總是防不勝防,不僅影響了細(xì)胞的生長狀態(tài),還破壞了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于很多實(shí)驗(yàn)員來說,應(yīng)對(duì)方案就是往培養(yǎng)基里面加抗生素,例如青霉素 (Penicillin) ,慶大霉素 (Gentamicin)或兩性霉素 ( Amphotericin) 等等。但很多人不知道的是, 不同抗生素會(huì)對(duì)細(xì)胞的代謝,增值,分化,甚至是基因表達(dá)都有不同程度的影響。因此抗生素的使用,雖然起到了抗污染,但同時(shí)也帶來了新的問題。
早在1970年到1990年期間,就有不少報(bào)導(dǎo)指出β-內(nèi)酰胺類抗生素,如青霉素,對(duì)于真核細(xì)胞培養(yǎng)有抑制增殖作用[1]。類似影響也有在氨基糖甙類抗生素上觀察到。這種抑制增殖作用在原代細(xì)胞和干細(xì)胞上尤其明顯[2-6]。由于細(xì)胞系具有永生性,因此抑制作用相對(duì)不明顯。除此以外,抗生素的使用也可能會(huì)對(duì)基因表達(dá)有影響,最終影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
在德國杜塞爾多夫Leibniz研究中心的Thomas Haarmann-Stemmann博士對(duì)抗生素的抑制增殖作用感同身受。Haarmann-Stemmann博士的研究方向是利用Normal human epidermal keratinocytes (NHEK, 正常人表皮角質(zhì)形成細(xì)胞) 了解紫外線對(duì)皮膚細(xì)胞造成的機(jī)制和如何預(yù)防。他們用同一批細(xì)胞分兩組進(jìn)行平行驗(yàn)證,一組不加抗生素,一組加慶大霉素和兩性霉素。4到5天后,無抗生素組差不多鋪滿了培養(yǎng)皿,而加了抗生素的只覆蓋了30%-40%
雖然抗生素抑制細(xì)胞增殖的機(jī)制至今未有明確解釋,但是根據(jù)內(nèi)共生理論 (endosymbiont theory),細(xì)胞內(nèi)的線粒體是來源于細(xì)菌的,意味著分子組成、結(jié)構(gòu)和細(xì)菌接近,因此對(duì)抗生素敏感。線粒體是細(xì)胞能量的主要來源,當(dāng)其活性被抑制,就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞增殖被抑制。其實(shí)在實(shí)驗(yàn)時(shí),只要對(duì)相關(guān)儀器,耗材和試劑進(jìn)行嚴(yán)格消毒,細(xì)胞處理按規(guī)范操作,細(xì)胞還是不容易受污染的。