细胞培养与内毒素

我们常说，细胞培养过程中，在选购血清的时候，一定要关注血清的“内毒素指标”，同时，内毒素含量也是划分血清等级的标准之一。

(目前，由于同一厂家，不同批次的血清，内毒素数值也可能有较大差异，因此很多血清厂家在名称上已不注明级别。但使用者仍可通过检测报告，自行甄别挑选。)

那这血清中内毒素的高低对细胞培养会有啥影响啊？为什么选血清要选内毒素含量低的呢？

所以今天我们就来聊聊，细胞培养中血清的内毒素问题。

01

人体对细菌内毒素极为敏感

极微量（1-5ng/kg，而1ng≈2.5EU）内毒素就能引起体温上升，发热反应持续约4小时后逐渐消退。

自然感染时，因革兰氏阴性菌不断生长繁殖，同时伴有陆续死亡、释出内毒素，故发热反应将持续至体内病原菌*消灭为止。

内毒素引起发热反应的原因是内毒素作用于体内的巨噬细胞、中性粒细胞等，使之产生IL-1、IL-6和TNF-α等细胞因子，这些细胞因子作用于宿主下丘脑的体温调节中枢，促使体温升高发热。

由于内毒素是细菌死亡裂解或自溶引起的，因此环境中大量存在内毒素。但是如果在细胞培养过程中，出现了大量内毒素，而细胞要用于某些疾病的治疗，回输人体，这是万万不行的。

02

内毒素对细胞培养的影响

细胞遗传代谢的影响

此前，有人做过实验，来观察内毒素对细胞培养的影响，记录的影响包括：刺激白细胞培养物产生组织因子、激活鼠巨噬细胞，以及通过极低水平（低于 1 ng/mL）的内毒素抑制鼠类红细胞集落形成等一系列指标。

随后，发表了许多关于内毒素对体外细胞功能和生长影响的论文。

Morris等人发现（1），只需暴露 6 小时，低至 0.5 ng/mL 的内毒素水平可以增加马腹膜巨噬细胞中IL-6的产生。Mattern等人发现（2）， 100 ng/mL 内毒素可以刺激人类 T 细胞的增殖及其淋巴因子的产生，但这种刺激需要与先前暴露于内毒素的单核细胞直接物理接触。Sibley等人报道，10 到 200 ng/mL 内毒素刺激鼠 B 细胞肿瘤细胞系 (70Z/3) 完成 IgM 的产生，然后在细胞表面表达（3）。

从现有的研究可以看出，内毒素对于细胞培养影响还是很大的：

• 改变细胞外形

• 活化细胞，产生讯息传递物质

• 抑制酶活性

• 抑制人工受精的成功率等

血清中内毒素含量过高，更容易导致细胞“亚健康”，造成数据不准，或细胞状态不良、老化、甚至死亡，导致试验中断失败。所以要尽量选择内毒素低的血清。

对实验结果的影响

内毒素会加速细胞衰老、凋亡，细胞提前死亡，影响实验结果，导致实验数据产生波动。

参考文献：

1.Morris,D.D., Crowe, N., Moore, J.N.and Moldawer, L.L. Endotoxin-Induced Production ofInterleukin 6 by Equine Peritoneal Macrophages In Vitro. Am. J. Vet. Res.53:1298-1301 (1992).

2.Mattern, T.,Thanhauser, A., Reiling, N.,Toellner, K., Duchrow, M., Kusumoto, S.,Rietschel,E.T., Ernst, M., Brade, H.,Flad, H.D. and Ulmer, A.J. Endotoxin and Lipid A StimulateProliferation of Human T Cells In the Presence of Autologous Monocytes. J.Immunol. 153:2996-3004(1994).

3.Sibley, C.H.,Terry, A. and Raetz, C.R.H.Induction of K Light Chain Synthesis in 70Z/3 BLymphoma Cells by Chemically Defined Lipid A Precursors. J. Biol. Chem.263:5098-5103 (1988).

03

选择内毒素低的优质血清

一般来说，细胞或组织培养过程中内毒素污染源通常来自于血清、培养液及外加药物配制用水等。

所以选择内毒素含量低的优质血清就显得尤为重要。

以下几类情况更应关注内毒素的影响：

1、养干细胞时，干细胞对内毒素非常敏感，如果血清中内毒素≥3EU/ml时，干细胞很容易死亡。

2、养免疫细胞时，过高的内毒素可诱导免疫细胞释放炎症因子，抑制小鼠红细胞集落的形成等。

3、基因敲除相关的细胞实验，培养的细胞要尽可能保持其原始状态，任何引导细胞衰老或凋亡的试剂，都会让后续的实验结果“失之毫厘，谬以千里”。在准备血清和其他试剂时，选择极低的内毒素（最好≤1EU/ml），对实验至关重要。

4、原代培养、杂交瘤融合、细胞转染，或者肝细胞、神经细胞、内皮等难养细胞的扩增，这些都需要挑选好的血清给细胞以有力支持。因此，挑选更低的内毒素，是保证实验顺利的第一步。

5、实验室有些细胞，需要长期培养、长期冻存，或者经常复苏、经常培养的，血清会经常或长时间作用于细胞。为保证细胞的健康，都应该选用更低内毒素的血清，以避免内毒素长久对细胞的毒性影响。

Ausbian进口特级胎牛血清，所有血清出厂前，均经过严格质控，每个批次附有详细完整的《检测报告》，对内毒素标准及含量有明确的标识，让实验者买得放心，用得安心。

Ausbian进口特级胎牛血清

内毒素≤3EU/ml

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