细胞系STR鉴定常见问题及注意事项

　　细胞系STR鉴定细胞系鉴定（Cell Line Authentication）是指对广泛应用于科学研究和药物开发的模式细胞进行鉴定。在科学研究过程中，如果使用了交叉污染或错误辨识的细胞将导致研究结论错误、结果不可重复、临床细胞治疗灾难性后果等严重问题出现。Nature等机构近年发出呼吁，要求研究者对细胞进行鉴定，以确保实验数据的准确性。给细胞系进行验明正身，已成为开展科研工作的首要任务。STR鉴定目前已被ICLAC、ATCC等权威机构作为金标准应用于细胞鉴定越来越多的杂志要求在投稿时提供细胞STR分裂数据。

　　那么，在细胞系STR鉴定有哪些常见问题及注意事项呢？

　　1.什么是细胞系鉴定

　　所谓细胞系鉴定即通过STR（短串联重复）图谱所建立细胞系的遗传特征。一株细胞系的遗传特征确立后，细胞系以通过定期的检测，以防止出现细胞系被误认或交叉污染的情况。

　　2.细胞系鉴定服务流程

　　STR基因位点由长度为3～7个碱基对的短串连重复序列组成，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。STR基因座位上的等位基因可通过扩增区域内重复序列的拷贝数的不同来区分，在毛细管电泳分离之后可通过荧光检测来识别。随后通过一定的计算方法，即可根据所得的STR分型结果与细胞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。

　　3.细胞系STR鉴定发展历程

　　一个细胞系，从分离组织到获得一种新的细胞系开始，就应该具有其起源等的详细资料，随着细胞系成为科学研究中重要的工具，所使用的细胞系的真实性、是否发生交叉污染等问题变得越来越重要。显然，科学家们开始并未意识到这个问题的严峻性，以下是细胞系STR鉴定的发展历程，直到今天，还有许多错误鉴定和交叉污染的细胞株，甚至科学家们使用了不正确的细胞系，严重影响了实验结果的真实性。

　　2001年PNAS发文Short tandem repeat(STR)profiling provides an international reference standard for human cell lines指出STR分型技术为人类细胞系的鉴定提供了国际参考标准。

　　2007年一份生物储存库材料审核结果表明，三分之一或更多的细胞系被错误鉴定或受到污染；NIH发布了通知，强烈建议在使用培养细胞的时候进行鉴定(authentication)。

　　2008年底，专家提议ATCC致力于人源细胞系的鉴定工作，并制定鉴定的标准程序。

　　2009年Nature发文Identity crisis：It is time for all involved to tackle the chronic scandal of cell-line contamination。

　　2010年Nat Rev Cancer——Cell line misidentification：the beginning of the end。

　　2011年美国菌种保藏中心（ATCC）制定了人源细胞系STR鉴定标准ANSI Authentication of Human Cell Lines：Standardization of STR Profiling。

　　2012年Nature发文Cell-line authentication：End the scandal of false cell lines说明了细胞系鉴定的重要性。

　　2013年Nature旗下杂志要求作者需注明研究中细胞系的来源，避免科学研究因为细胞系有误得出不正确的结果。

　　2014年12月、2015年2月Science杂志分别发表专题文章，阐述细胞交叉污染和错误辨识的严重性。

　　2015年4月，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细胞系污染，被Nature撤销发表于其上的论文。

　　2016年4月中国科学院昆明细胞库公布共60株错误鉴定和交叉污染的细胞系。

　　4.为什么要进行细胞系鉴定

　　首先进行细胞系STR鉴定是很重要的。很多生物医药的研究都采用培养细胞来进行，这些细胞可能是受赠于其它研究人员，也可能是从细胞库（如美国ATCC,American Type Culture Collection）得来。据估计，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，或者与其它细胞系发生了交叉污染。显然，细胞系遭到污染、特征鉴别错误，将会极大的威胁着基于这些细胞而发表的论文质量和研究发现的正确性。为此，很多细胞库现在都要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。

　　现在很多机构都已经认识到这个的重要性，ATCC和FDA,这些机构要求对用于制药领域的实验中所使用的材料，如细胞系，应该进行“身份鉴定和纯度测试。很多杂志也要求使用细胞系的文章提供STR指纹图谱数据。FDA建议研究人员在培养细胞的较早阶段（细胞培养第一周）来鉴定细胞系的身份。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；文献发表前也应对细胞系身份进行鉴定。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进行鉴定，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。