What Are Mycoplasma and Why Are They so Feared?

什麼是黴漿菌？為什麼它們如此令人畏懼？

 

 

• 什麼是黴漿菌污染？ 

• 當細胞培養被黴漿菌污染會發生什麼事？

 

在微生物學的廣闊世界中，存在著製造巨大麻煩的微小生物——黴漿菌。

黴漿菌是體型最小的原核生物，也是細胞培養中最常見的污染物。它們能輕易通過無菌過濾系統，且對常用抗生素具有抗藥性。黴漿菌污染對學術及生物製藥實驗室來說是嚴重問題，因為它會影響細胞性質及生物製劑的安全性。污染往往未被發現，對細胞培養實驗造成重大挑戰，可能影響資料完整性與研究成果。據估計，幾乎每個實驗室都存在黴漿菌，全球約有 5%至 30%的細胞株被黴漿菌污染，造成巨大的成本與努力[1]

本文將簡要介紹黴漿菌污染。了解支原體的生物學及黴漿菌污染的後果，以了解細胞如何受到污染。

 

 

What is Mycoplasma Contamination? 什麼是黴漿菌污染？

黴漿菌是最小的自我複製細菌（約 0.15 - 0.3 微米），屬於 Mollicute [1]。 事實上，黴漿菌和 Mollicute常被用作同義詞。與其他細菌不同，它們沒有細胞壁，能呈現多種形態，並對常用抗生素具有抗性。由於其柔韌的膜和小尺寸，黴漿菌能夠通過過濾系統。

它們無法用肉眼或顯微鏡偵測。即使是高度污染的細胞培養，也不會顯示混濁或其他明顯症狀。

 

黴漿菌有什麼特別之處？

• Absence of cell wall 缺乏細胞壁
• Flexible membrane  可變形的膜
• Invisible   隱形
• Pass through filters 可通過濾膜
• Resistant to common antibiotics 對常見抗生素具有抗藥性

 

 

 What happens when a cell culture is contaminated by Mycoplasma?

當細胞培養物被黴漿菌污染時會發生什麼事？

 

黴漿菌物種已知會感染多種真核細胞，包括人類、動物和植物細胞。
當細胞培養感染黴漿菌時，可能會對細胞及其生長產生各種不利影響。黴漿菌作為簡單的寄生生物，依賴宿主細胞來滿足其代謝需求。最初，它們會附著在宿主細胞上，然後能與其膜融合。接著，支原體快速複製，顯著過度繁殖宿主細胞。
與其他細菌污染物不同，黴漿菌污染通常不會在培養基中引起明顯變化。然而，它對細胞培養的影響可能深遠，並可能導致：

• Altered cell metabolism 細胞代謝改變
• Inhibition of cell growth and proliferation 抑制細胞生長與增殖
• Reduced transfection efficiency 轉染效率降低
• Changes in gene and protein expression 基因與蛋白質表現的變化
• Chromosomal abnormalities 染色體異常
• Impair nucleic acid synthesis 抑制核酸合成
• Apoptosis 凋亡

這些效應會因細胞系及所涉支原體的物種而有所不同。然而，黴漿菌污染對細胞培養研究構成嚴重挑戰，因為它可能影響實驗結果的可靠性、可重現性與效度。
黴漿菌在細胞培養中存在會產生多種副作用，包括：

 

• Loss of time 時間損失
• Loss of money 金錢損失
• Loss of valuable cells 珍貴細胞流失
• Potential dissemination of inaccurate findings through publications 透過論文可能散布不準確發現
• Misleading publications 誤導性出版物
• Biosafety concerns 生物安全議題

 

若污染未被偵測，受污染的培養物可能危及科學數據、延誤研究計畫，並危及生物製藥產品的安全性。因此，研究人員必須保持警覺，在細胞培養中偵測並預防黴漿菌污染。

 

 

[1] Nikfarjam L, Farzaneh P. Prevention and detection of Mycoplasma contamination in cell culture. Cell J. 2012 Winter;13(4):203-12. Epub 2011 Dec 22. PMID: 23508237; PMCID: PMC3584481.