細(xì)胞培養(yǎng)是現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究的核心技術(shù)之一。在體外培養(yǎng)環(huán)境中,細(xì)菌污染無處不在,即使是在嚴(yán)格的無菌操作條件下,也難以完全杜絕污染的風(fēng)險。一旦發(fā)生細(xì)菌污染,輕則導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差、數(shù)據(jù)不可信,重則造成珍貴細(xì)胞株的損失。為了降低這一風(fēng)險,在培養(yǎng)基中添加抗生素已成為實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)操作。青霉素-鏈霉素溶液(100X),即“雙抗”,因其廣譜抗菌、效果可靠且使用簡便,成為細(xì)胞培養(yǎng)中最常用的抗生素添加劑。該溶液中青霉素的含量為10,000 U/mL,鏈霉素的含量為10 mg/mL,使用時按1:100比例稀釋至細(xì)胞培養(yǎng)基中。青霉素主要作用于分裂繁殖期細(xì)菌,而鏈霉素對靜止期和繁殖期細(xì)菌均有殺滅效果。兩者聯(lián)合使用,既抑制了敏感菌的生長,又縮小了可能的抗菌盲區(qū),形成廣譜覆蓋,能夠有效預(yù)防大部分常見的細(xì)菌污染。

使用方法
青霉素-鏈霉素溶液(100X)的典型組分如下:青霉素含量為10,000 U/mL(即10 kU/mL),鏈霉素含量為10 mg/mL(即10,000 μg/mL),以0.9%氯化鈉溶液為溶劑配制而成,經(jīng)過0.1 μm或0.22 μm過濾除菌。部分產(chǎn)品的溶劑為PBS或注射用水,但核心濃度指標(biāo)一致。100X表示該溶液在使用時需要經(jīng)過100倍稀釋,方可得到推薦的工作濃度。推薦的終濃度為:青霉素50-100 U/mL,鏈霉素50-100 μg/mL(常用100 U/mL和100 μg/mL)。
常用的稀釋方法有兩種:一是直接添加法,在無菌條件下,向已配制好的細(xì)胞培養(yǎng)基中按1:100比例直接添加青霉素-鏈霉素溶液(100X)。另一種為在配制大規(guī)模培養(yǎng)基時,可提前加入青霉素-鏈霉素溶液(100X),再經(jīng)再次過濾除菌后使用。
操作流程和儲存要點(diǎn)
為了確保雙抗的效價并避免交叉污染,操作時需遵循以下流程:徹底清除舊培養(yǎng)基→PBS潤洗細(xì)胞→加入已預(yù)溫并含雙抗的新培養(yǎng)基。這一操作需在超凈工作臺內(nèi)完成,使用無菌移液器具,開蓋后應(yīng)優(yōu)先分裝以減少母液污染的機(jī)率。
該產(chǎn)品應(yīng)在-20℃以下避光冷凍保存。在此條件下,保質(zhì)期通常為12-24個月。若僅短期使用(數(shù)周內(nèi)),可在4℃條件下暫時存放,但建議仍以冷凍保存為佳。避免整瓶反復(fù)凍融,推薦分裝保存,隨取隨用。應(yīng)在2-8℃冰箱中緩慢解凍,或者在37℃溫育數(shù)分鐘并輕輕搖勻溶解。配制好的含雙抗完全培養(yǎng)基在4℃避光保存時,建議在2周內(nèi)用完,過期應(yīng)及時棄用。這主要是因?yàn)榍嗝顾卦谝后w培養(yǎng)基中會隨時間逐漸降解失效。
應(yīng)用案例
在研究Hoxa1對低氧下大鼠肺動脈平滑肌細(xì)胞的作用時,使用青霉素-鏈霉素溶液(100X)作為細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)抗生素添加劑。在細(xì)胞培養(yǎng)體系中,DMEM/F12培養(yǎng)基中添加了10%的胎牛血清和1%的青霉素-鏈霉素混合液(即青霉素-鏈霉素溶液(100X)按1:100比例稀釋至工作濃度)。這一策略有效保障了原代細(xì)胞分離和傳代培養(yǎng)過程中的無菌環(huán)境,使研究者能夠順利獲得純度在95%以上的肺動脈平滑肌細(xì)胞,為后續(xù)基因表達(dá)分析和信號通路研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[1]。
在研究HOXA1在膠質(zhì)瘤中的作用時,同樣將青霉素-鏈霉素溶液(100X)作為人腦膠質(zhì)瘤U87細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)添加劑[2]。該研究的順利開展得益于青鏈霉素對細(xì)菌污染的有效防控,在體外培養(yǎng)的長周期中,細(xì)胞始終處于無菌的、穩(wěn)定的生長環(huán)境中,保證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。
應(yīng)用中需要注意的問題
青霉素-鏈霉素溶液(100X)僅能抑制細(xì)菌,對真菌(如霉菌、酵母菌)和支原體污染無效。青霉素和鏈霉素對大多數(shù)已建立的細(xì)胞系(如HeLa、HEK293、各種癌細(xì)胞系)毒性較低,但對某些類型的細(xì)胞,尤其是原代細(xì)胞和干細(xì)胞,可能存在細(xì)胞毒性。長期使用青霉素-鏈霉素的細(xì)胞培養(yǎng)會有一定影響,抗生素殘留可能影響某些對細(xì)菌高度敏感的生物學(xué)檢測;抗生素的存在可能掩蓋低水平的細(xì)菌污染,使支原體等難檢污染物悄然滋生;對于一些涉及細(xì)菌共培養(yǎng)或微生物組研究的實(shí)驗(yàn),雙抗的存在本身就是一種干預(yù)因素。
參考文獻(xiàn)
[1] 翟婷, 達(dá)哇卓瑪, 張雨薇, 等. Hoxa1通過MEK/ERK信號通路促進(jìn)低氧下大鼠肺動脈平滑肌細(xì)胞增殖、遷移和表型轉(zhuǎn)換的研究[J]. 解放軍醫(yī)學(xué)院學(xué)報, 2023, 44(11): 1253-1264.
[2] 郭華, 唐小龍, 周家儀. HOXA1在膠質(zhì)瘤發(fā)生發(fā)展中的作用及對患者預(yù)后和免疫治療的影響[J]. 西部醫(yī)學(xué), 2026, 38(2): 193-200.