为什么要进行细胞STR鉴定

细胞系

细胞是生命的基本单位，对细胞的研究和应用已经渗透到现代社会的方方面面：细胞治疗（Cell Therapy）、干细胞移植、再生医学、药物研发与筛选、病理学研究等，从保障人类健康到推动工业生产，再到探索生命奥秘。细胞作为“微型工厂"，被用于生产有价值的产品如重组蛋白生产等都有细胞的贡献和身影。

细胞系，指原代细胞（直接从生物体组织分离的细胞）经过传代成功后，所产生的一种具有无限或有限增殖能力的细胞群体。比较著名的有 HEK 293（人胚胎肾细胞系）、HeLa（宫颈癌细胞系）细胞系，还有H1、H9、293T、Vero、A549等细胞系。HeLa 宫颈癌（来自患者Henrietta Lacks）是很早的一个人类细胞系，增殖速度极快，研究得比较透彻的细胞系之一，用于药物测试、细胞生物学、病毒学、癌症研究等领域。需要注意的是：因其生长强势，极易污染其他细胞培养物。

细胞培养过程中需要注意的问题

交叉污染与错误鉴定：这是细胞培养中非常严重的问题之一。HeLa细胞因其生长强势，污染了无数其他细胞系。许多所谓的特殊细胞系后来被发现其实是HeLa细胞。甚至之前顶级期刊发表的论文用的细胞系都是错误的使用了Hela而不是本身认定的细胞系，因此，定期进行细胞系鉴定（STR profiling）非常重要。

传代次数与遗传漂变：细胞系在长期传代过程中会发生遗传和表型变化，导致细胞系发生了改变。所以实验应使用传代次数相近的细胞，并避免培养过久，或者在使用前进行细胞系的鉴定。

什么是STR

通过检测STR的方式进行细胞鉴定，那么什么是STR呢？

STR短串联重复（STR, Short Tandem Repeat）,STR又称微卫星DNA或简单重复序列（SRS或SSR）指的是存在于基因组DNA（主要是核DNA）非编码区中的一种特定类型的重复DNA序列。其广泛存在于人类及哺乳动物的基因组中，由2-6个碱基构成的核心序列串联重复排列形成。其重复次数由滑链错配在细胞分裂（尤其减数分裂）中积累所致。

STR是第二代遗传标记（第一代是限制性片段长度多态性RFLP，第三代是单核苷酸多态性SNP）。同一个STR基因座上，个体之间的重复的次数可能存在差异，特定的重复次数对应一个等位基因。多态性主要产生机制是 DNA复制过程中的“滑链错配"。同时分析多个高度多态性的STR位点，产生的基因型组合在无关个体中相同的数学概率可以低至万亿分之一甚至更低。

通过检测STR的方式进行细胞鉴定的原理

1）STR具有多态性

因为STR具有多态性，多个STR位点组合，进行鉴定的分辨率很高。可使用的13个STR位点，覆盖不同染色体区域，可以区分全球70亿人的基因，无关个体匹配概率＜10-15（STR位点等位基因数量范围介于7-26个之间）。

2）组织间序列一致性

同一个个体的各种组织DNA具有相同的序列特征，例如来自皮肤的DNA和肌肉的DNA是一样的，相匹配的，这说明STR分析可以在不同组织间进行。

越来越多的杂志在投稿时要求提供细胞STR分析数据，STR已被ATCC等机构作为细胞鉴定的金标准。

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。通过细胞STR鉴定，可以避免由于细胞系交叉污染或品系使用错误导致的时间金钱的浪费和时间数据的不准确性。

所以我们建议在以下情况下提前进行细胞鉴定：

1）发表文章前

2）使用细胞进行实验前

3）准备冻存保种或已冻存多年的细胞

4）细胞系表现不稳定或结果与预期差别较大

5）对细胞身份产生怀疑