廣州艾基生物技術(shù)有限公司
Guangzhou IGE Biotechnology Co., Ltd.
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為什么細(xì)胞鑒定不可省？ Why Cell Authentication Matters
不同類(lèi)型細(xì)胞在制備、擴(kuò)增及傳代等體外操作過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生細(xì)胞間交叉污染。最著名的例子就是HeLa細(xì)胞對(duì)其他細(xì)
胞株的污染——據(jù)統(tǒng)計(jì)全球有數(shù)百個(gè)"獨(dú)立建立"的細(xì)胞系實(shí)為HeLa衍生物。
有效判斷細(xì)胞的種屬來(lái)源、確保在制備過(guò)程中無(wú)不同種屬間細(xì)胞交叉污染，是細(xì)胞質(zhì)量控制中的最重要內(nèi)容之一。
無(wú)論是用于生物制品生產(chǎn)用的各種細(xì)胞基質(zhì)或是治療性細(xì)胞產(chǎn)品，均有控制種屬間細(xì)胞交叉污染的質(zhì)量要求——尤其是
在制備過(guò)程中使用了其他種屬細(xì)胞作為滋養(yǎng)層的治療性細(xì)胞產(chǎn)品。
技術(shù)原理 Technical Principle
STR（Short Tandem Repeat，短串聯(lián)重復(fù)序列）基因座由3～7個(gè)堿基對(duì)的核心重復(fù)單元串聯(lián)而成，廣泛分布于人類(lèi)
基因組中，具有高度多態(tài)性，被視為細(xì)胞的"DNA指紋"。
該標(biāo)記可通過(guò)PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，其等位基因差異源自核心重復(fù)序列拷貝數(shù)的不同。經(jīng)毛細(xì)管電泳分離后，借助熒光檢
測(cè)即可獲得分型圖譜。最終，通過(guò)與權(quán)威細(xì)胞STR數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)分析，可準(zhǔn)確鑒定樣品所屬細(xì)胞系，或識(shí)別潛在的交叉
污染來(lái)源。
服務(wù)優(yōu)勢(shì) Service Advantages
檢測(cè)位點(diǎn)信息 Detection site information
送樣指南：為保證樣品質(zhì)量和STR鑒定效果，不建議客戶直接送檢自行提取的基因組DNA。
推薦方式：直接寄送細(xì)胞沉淀——用PBS將細(xì)胞洗滌2遍后，收集于一干凈無(wú)菌離心管中，離心去上清即得細(xì)胞沉淀（細(xì)胞
數(shù) ≥ 10? 個(gè)，沉淀應(yīng)至少肉眼可見(jiàn)）。用封口膜封好管口防泄漏，隨冰袋寄送至我司即可。
服務(wù)流程 Technical Procedures
報(bào)告示例 Report Sample
STR 細(xì)胞株鑒定報(bào)告示例 —— 完整報(bào)告包含原始圖譜、分型數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)結(jié)果及鑒定結(jié)論
適用領(lǐng)域 Applicable fields
雙引擎技術(shù)路線：在STR精確鑒定之外，我們新增mtDNA種屬鑒定服務(wù)，形成"STR精確鑒定 + mtDNA廣譜篩查"的雙重保
障體系。對(duì)首次送檢或不清楚細(xì)胞背景的客戶，建議采用聯(lián)合鑒定方案。
線粒體DNA（mtDNA）是存在于細(xì)胞線粒體中的獨(dú)立遺傳物質(zhì)，具有分子量小、高拷貝數(shù)、進(jìn)化速率快、母系遺傳非重組等特
征，是動(dòng)物種屬鑒定的理想分子標(biāo)記。
圖1：人類(lèi)線粒體DNA環(huán)形基因組圖譜 —— 展示COI、Cyt b、12S/16S rRNA、ND1-6等基因在環(huán)形基因組上的位置分布
圖2：mtDNA基因組成結(jié)構(gòu)圖 —— 22個(gè)tRNA基因 + 13個(gè)蛋白編碼基因 + 2個(gè)rRNA基因，色塊區(qū)分不同功能區(qū)
我們采用多重PCR擴(kuò)增檢測(cè)技術(shù)，針對(duì)8種常見(jiàn)哺乳動(dòng)物細(xì)胞系的線粒體COI（細(xì)胞色素C氧化酶亞基I）基因設(shè)計(jì)物種特異性引物，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品種屬來(lái)源及種屬間交叉污染的快速鑒定。
常用的線粒體基因Marker包括：細(xì)胞色素b (Cyt b)12S rRNA16S rRNACOI控制區(qū) (D-loop)
其中COI基因是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的DNA條形碼（DNA Barcode）標(biāo)準(zhǔn)靶標(biāo)，在動(dòng)物物種鑒定中具有最高的分辨率和最完善的參考數(shù)據(jù)庫(kù)支持。
細(xì)胞交叉污染篩查 —— 快速判斷培養(yǎng)細(xì)胞是否混入其他物種來(lái)源的細(xì)胞（如HeLa污染、小鼠細(xì)胞污染人源細(xì)胞等
跨種屬污染）
未知細(xì)胞系鑒定 —— 對(duì)缺乏文獻(xiàn)STR數(shù)據(jù)的細(xì)胞系（尤其非常見(jiàn)物種），通過(guò)mtDNA測(cè)序?qū)崿F(xiàn)物種歸屬初步判斷
生物制品質(zhì)量控制 —— 疫苗、抗體等生產(chǎn)用細(xì)胞基質(zhì)的種屬確證，確保無(wú)外源細(xì)胞成分
治療性細(xì)胞產(chǎn)品放行 —— 涉及異種滋養(yǎng)層（如小鼠feeder layer）的干細(xì)胞/免疫細(xì)胞治療產(chǎn)品的種屬安全性評(píng)估
法醫(yī)/食品安全 —— 毛發(fā)、羽毛、肉類(lèi)、皮張、骨骼、血液等各類(lèi)組織樣品的物種來(lái)源鑒定
mtDNA種屬鑒定完整實(shí)驗(yàn)流程圖 —— 從樣品采集→DNA提取→PCR擴(kuò)增(COI 648bp)→質(zhì)量驗(yàn)證→測(cè)序→BLAST比對(duì)→物種鑒定判定（參考文獻(xiàn)：The Open Forensic Science Journal, 2014）
PCR反應(yīng)體系（50 μL）：1 ng 基因組DNA + 1× 反應(yīng)緩沖液 + 2.5 U DNA聚合酶 + 0.15 mM 各引物
擴(kuò)增程序：95°C 預(yù)變性10 min → 35個(gè)循環(huán)（95°C 45s / 50°C 45s / 72°C 90s）
產(chǎn)物驗(yàn)證：2% 瓊脂糖凝膠電泳，陽(yáng)性樣品應(yīng)產(chǎn)生預(yù)期大小的單一條帶
序列分析：采用NCBI BLAST在線工具與GenBank/EMBL/DDBJ公共數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行同源性比對(duì)，按相似度排序返回最佳匹配結(jié)果
推薦策略：對(duì)于首次送檢或不清楚細(xì)胞背景的客戶，建議采用"STR + mtDNA"聯(lián)合鑒定方案——先用mtDNA排除跨種屬污染可能，再用STR精確定位細(xì)胞株身份，雙重保險(xiǎn)確保萬(wàn)無(wú)一失。
權(quán)威數(shù)據(jù)參考 Reference Databases & Friendly Links
以下整理了細(xì)胞鑒定領(lǐng)域的權(quán)威公共數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接，供客戶自助查詢和國(guó)際比對(duì)參考：
https://www.atcc.org/search-str-database
https://celldive.dsmz.de/str
其他常用參考資源：
? JCRB（日本） —— 日本遺傳學(xué)研究資源中心細(xì)胞銀行 STR 數(shù)據(jù)
? ECACC（英國(guó)） —— 歐洲細(xì)胞培養(yǎng)收藏中心細(xì)胞鑒定數(shù)據(jù)
? NCBI GenBank —— 美國(guó)國(guó)家生物技術(shù)信息中心核酸序列數(shù)據(jù)庫(kù)（用于mtDNA BLAST比對(duì)）
? NCBI PopSet —— 種群研究序列集合（含大量物種mtDNA參考序列）
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1、細(xì)胞STR鑒定有什么用？誰(shuí)需要做？
答： 只要您使用細(xì)胞從事相關(guān)研究或生產(chǎn)工作，都強(qiáng)烈建議進(jìn)行細(xì)胞STR鑒定。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：
學(xué)術(shù)研究：醫(yī)學(xué)、遺傳學(xué)、藥物開(kāi)發(fā)、疫苗研制、生物技術(shù)、再生醫(yī)學(xué)、干細(xì)胞、腫瘤、免疫細(xì)胞治療、病毒檢測(cè)
、基礎(chǔ)細(xì)胞生物學(xué)等
工業(yè)生產(chǎn)：生物制品（疫苗/抗體/重組蛋白）生產(chǎn)用細(xì)胞基質(zhì)的質(zhì)量控制
臨床轉(zhuǎn)化：CAR-T/NK/MSC等治療性細(xì)胞產(chǎn)品的GMP級(jí)放行檢測(cè)
通過(guò)細(xì)胞STR鑒定，您可以：
① 判斷您培養(yǎng)的細(xì)胞是否被其他細(xì)胞交叉污染及可能的污染來(lái)源；
② 明確自己正在使用的細(xì)胞是否"正確"；
③ 滿足Nature/Science等頂刊及其他越來(lái)越多的期刊對(duì)投稿的強(qiáng)制性要求。
2、我的細(xì)胞沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道的STR數(shù)據(jù)，還能做嗎？
答：當(dāng)然可以！即使我們的數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有您細(xì)胞系的參考STR數(shù)據(jù)，我們?nèi)匀粡?qiáng)烈建議您進(jìn)行鑒定：
① 判斷您的細(xì)胞是否被其他已有記錄的細(xì)胞交叉污染；
② 您將是第一個(gè)獲得該細(xì)胞系STR數(shù)據(jù)（"DNA指紋"）的研究者；
③ 該細(xì)胞系的STR數(shù)據(jù)將被保存在我們的數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便您以后調(diào)用和持續(xù)比對(duì)監(jiān)測(cè)。
提示：對(duì)于完全沒(méi)有參考數(shù)據(jù)的物種，還可以考慮搭配我們的 mtDNA 種屬鑒定服務(wù)，先確定物種歸屬。
3、不做頂級(jí)期刊發(fā)文章，還有必要做嗎？
答：非常有必要，理由如下：
① 不只是Nature/Science——目前越來(lái)越多各級(jí)別雜志都陸續(xù)要求投稿者提供細(xì)胞鑒定數(shù)據(jù)，這已成為學(xué)術(shù)出
版的趨勢(shì)性要求；
② 即使不發(fā)表論文，如果使用了錯(cuò)誤或被污染的細(xì)胞導(dǎo)致得出不可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，多年的心血都可能白費(fèi)；
③ 從科研誠(chéng)信角度，細(xì)胞鑒定正在成為"負(fù)責(zé)任研究的標(biāo)配"，就像Western Blot要展示原始膠圖一樣自然。
4、如何送樣？有什么注意事項(xiàng)？
答：推薦送樣方式：直接寄送細(xì)胞沉淀（首選）
操作方法：用PBS將細(xì)胞洗滌2遍 → 收集細(xì)胞于干凈無(wú)菌離心管中 → 離心去上清 → 獲得細(xì)胞沉淀
數(shù)量要求：細(xì)胞數(shù) ≥ 10? 個(gè)（約肉眼明顯可見(jiàn)的沉淀量）
包裝要求：封口膜封好管口防止泄漏，隨冰袋冷藏寄送
注意事項(xiàng)：
? 不建議直接送檢自行提取的基因組DNA（質(zhì)量難以保證，影響鑒定準(zhǔn)確性）
? 請(qǐng)勿同時(shí)寄送多個(gè)不同細(xì)胞樣品在同一包裹中（避免交叉污染）
? 請(qǐng)?jiān)谖袝?shū)中準(zhǔn)確標(biāo)注每個(gè)樣品的名稱和預(yù)期物種
5、可以進(jìn)行人干細(xì)胞系（iPSC/ESC/MSC）鑒定嗎？
答：完全可以。目前我們的細(xì)胞系STR數(shù)據(jù)庫(kù)已包含2000余株人胚胎干細(xì)胞（hESC）、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（hiPSCs）、間
充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）等干細(xì)胞的STR數(shù)據(jù)，可以對(duì)這些特殊細(xì)胞類(lèi)型進(jìn)行準(zhǔn)確的身份鑒定和交叉污染排查。
6、STR鑒定和mtDNA鑒定應(yīng)該選哪個(gè)？
答：兩者各有側(cè)重，可根據(jù)實(shí)際需求選擇：
只做STR：適用于已知物種（人或小鼠），需要精確到具體細(xì)胞株的場(chǎng)景
只做mtDNA：適用于懷疑跨種屬污染、或細(xì)胞來(lái)源不明確的初步篩查
兩者聯(lián)用（推薦）：首次鑒定、高風(fēng)險(xiǎn)樣品、或GMP級(jí)別質(zhì)控——STR精確定位 + mtDNA廣譜排除，雙重保障
7、檢測(cè)周期多久？可以加急嗎？
答：
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