细胞STR鉴定，知多少?

细胞系一直是生物和医学研究人员最常接触的实验对象，尤其是肿瘤生物学。随着肿瘤研究的发展，成百上千株细胞被人们优化出来，具备稳定遗传、永生化等优势。细胞系的优势显而易见，但是，在细胞培养过程中也存在很多问题，其中一个常见的问题就是细胞交叉污染。那么，该如果判断目前您正在实验的细胞是否存在交叉污染?有没有什么好的方法可以进行细胞鉴定?那么，请看下面的问题。

什么是细胞STR鉴定?  为什么要做细胞STR鉴定?   细胞鉴定方法有哪些?   如何准备STR鉴定的细胞系样本?    STR鉴定的流程是怎样的呢?

什么是细胞STR鉴定?

细胞系鉴定即通过 STR（短串联重复）信息所建立细胞系的遗传特性。一旦细胞系的遗传特性被确立，细胞系就应该定期的检测，以防止出现细胞系被误认或交叉污染的情况。

更清晰一些的图谱见：人源细胞STR鉴定图谱    小鼠细胞STR鉴定图谱

为什么要做细胞STR鉴定? 

目前，科学家们进行生物医药的研究大都通过培养细胞来开展，而所用的细胞可能是受赠于其它实验室的研究人员，也可能是从细胞库(例如:美国ATCC等)得来。据粗略估计，15-20%的实验室，实验中所使用的细胞已经不是原来的细胞系，或者与其他细胞系发生了交叉污染。显然，细胞系遭到污染或特征鉴别错误，将导致研究结论错误、结果不可重复、临床细胞治疗失败等，这极大的威胁着基干这些细胞而开展的研究发现的正确性以及发表论文的严谨性，造成难以挽回的人力，时间和金钱的极大浪费。

目前，很多机构都已经认识到这个问题的重要性。很多细胞库现在都要求对提交来的细胞系进行鉴定，并对细胞系之间的交叉污染进行监测。FDA（食品药品监督管理局 Food and Drug Administration，FDA）等机构要求对用干制药领域的实验中所使用的材料(诸如:细胞系)进行“身份鉴定”和纯度测试。

FDA建议研究人员在培养细胞的较早阶段(细胞培养第一周)鉴定细胞系的身份。细胞在被冻存前应再一次进行鉴定；对于活跃生长的细胞，每两个月应鉴定一次;文献发表也应对细胞系身份讲行鉴定，如果一个实验室使用不止一种细胞系，则应在实验最开始时，就要对所有的细胞系讲行鉴定，以便排除交叉污染，这样将减少由于细胞系发生交叉污染或身份误认，将导致实验数据的无效或数据误导。

很多杂志也要求使用细胞系的文章提供STR指纹图谱数据，NIH等权威机构也将细胞系鉴定作为基金申请的前提条件。

2011 年，美国专门颁布了细胞 STR 鉴定国家标准;

2014 年 12 月，2015 年 2 月 Science 杂志分别发表文章专题阐述细胞交叉污染和错误辨识的严重性:

2015 年4 月 Nature 通知：Nature 旗下所有杂志将要求作者鉴定论文中所用细胞系

2015 年6 月即有报道称一科学家因用错细胞系，撤销 Nature 论文.

目前要求提供细胞鉴定数据的期刊有：Nature、BioTechniaues、Cancer Research、Cancer Discovery、Clinical Cancer esearch、Molecular Cancer Research、Cancer PreventionResearch、International Journal of Cancer、Molecular Cancer Therapeutics、Cell Biochemistry and Biophysics、Cancer Epidemioloay、Biomarkers &Prevention、In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal 等。

2015新版药典中，规定新建细胞系/株、细胞库(MCB、WCB)和生产终末细胞均应进行鉴别试验，以确认为本细胞，且无其他细胞的交叉污染。

细胞鉴定方法有哪些? 

细胞培养中可以使用许多方法对交叉污染进行鉴定，如同功酶分析、染色体组分型、人淋巴细胞抗原(HLA)分型和扩增片段长度多态性(AFLP)的特征分析、STR分析等。

近年来，大量研究表明STR基因分型方法是进行细胞交叉污染和性质鉴定的最有效和准确的方法之一，STR 基因分型已经被ATCC 等细胞库组织作为金标准应用干细胞系鉴定(ANSI/ATCC ASN0002-2011)。美国的ATCC 细胞库、德国的DSMZ细胞库、以及日本的JCRB 细胞库等为STR分型提供了各细胞株的数据供比对。STR基因位点电长度为3~7个碱基对的短串联重复序列组成，这些重复序列广泛存在于人类基因组中，可作为高度多态性标记，被称为细胞的DNA指纹，其可通过一定的计算方法，即可根据所得的STR分型结果与专业的细胞STR数据库比对，从而推算出样品所属的细胞系或可能的交叉污染的细胞系名称。

如何准备STR鉴定的细胞系样本?

可以送检：细胞沉淀、细胞悬液、细胞冻存液、细胞保存卡；以及DNA，组织、血液或血清。

细胞沉淀：提供PBS细胞悬浮液，离心沉淀，去上清液；细胞数量大于1000000个。用1.5ml的离心管即可，样本肉眼能看即可。放置2-3冰袋低温运输。

细胞保存卡：对折滤纸，将样本随着折痕移入到滤纸片上。常温运输。

DNA：DNA 含量大于50ng/μl，体积大于20μl。

组织：芝麻粒大小或绿豆粒大小即可。

血液或血清：100ul，1.5ml离心管储存即可。

 STR鉴定的流程是怎样的呢?

细胞DNA提取→21-STR扩增→ABI遗传分析仪上进行检测 →数据分析得到基因图谱 →比对数据库得出结论→出具数据报告