在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)，研究人員經(jīng)常添加抗生素以防止污染。然而，美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校的一項(xiàng)新研究為這種標(biāo)準(zhǔn)做法提出了一個(gè)危險(xiǎn)信號(hào)，并發(fā)現(xiàn)它會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生無意的基因變化，扭曲測(cè)試結(jié)果。
這些變化可能特別涉及藥物基因組學(xué)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)研究人類細(xì)胞對(duì)藥物的反應(yīng)，這是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的重要組成部分。
該學(xué)院藥物生物工程教授、本文資深作者Nadav Ahituv博士并未著手挑戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室方案。但是和科學(xué)一樣，一個(gè)問題導(dǎo)致另一個(gè)問題。
抗生素基因表達(dá)和基因調(diào)控。
阿希托夫?qū)嶒?yàn)室的研究領(lǐng)域之一是遺傳變異如何影響我們對(duì)藥物的反應(yīng)。最近，他的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)利福平是結(jié)核病和其他感染的常用抗生素，可以引起人類肝細(xì)胞中基因和調(diào)節(jié)元件表達(dá)的顯著變化。
“當(dāng)我們進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我在想：我們一直在用抗生素處理細(xì)胞培養(yǎng)中的細(xì)胞，沒有人研究過這可能如何影響基因表達(dá)和基因調(diào)控，”Ahituv說。
他和這項(xiàng)研究的第一作者，研究生安漢劉，設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。他們比較了一個(gè)人肝細(xì)胞株HepG2，它是否含有標(biāo)準(zhǔn)抗生素混合物、青霉素和鏈霉素的組合。Ahituv說，他們之所以選擇肝細(xì)胞，是因?yàn)楦闻K有助于清除體內(nèi)異物，并且對(duì)藥物反應(yīng)最敏感。
他們讓細(xì)胞生長(zhǎng)三周，并對(duì)它們進(jìn)行分析，以確定編碼和非編碼脫氧核糖核酸的變化。
他們發(fā)現(xiàn)209個(gè)基因的表達(dá)發(fā)生了變化，尤其是那些與藥物和壓力反應(yīng)有關(guān)的基因。包括這些已知參與凋亡和未折疊蛋白反應(yīng)的基因的更高表達(dá)。
Ahituv說，特別值得注意的是，一些受影響的基因是轉(zhuǎn)錄因子，反過來可以控制許多其他基因的表達(dá)。
他們還發(fā)現(xiàn)了9500多個(gè)基因調(diào)控元件的變化，這些元件是我們98%非編碼基因組的一部分。這些調(diào)節(jié)元件位于與細(xì)胞分化、核酸酶活性和tRNA修飾相關(guān)的基因附近。
系統(tǒng)研究抗生素的作用。
Ahituv認(rèn)為，這是首次利用基因組工具系統(tǒng)研究抗生素對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)的影響。Ahituv說，研究人員以前曾提出過擔(dān)憂，“但他們認(rèn)為這更像是一個(gè)成本效益問題，他們更擔(dān)心的是污染，而不是對(duì)他們實(shí)驗(yàn)的影響?！?
他希望這項(xiàng)研究能對(duì)其他研究者起到警示作用?？紤]到抗生素的作用，甚至有可能檢查實(shí)驗(yàn)室中的其他變量，如生長(zhǎng)培養(yǎng)基和通風(fēng)櫥溫度，可能會(huì)無意中影響實(shí)驗(yàn)。
與此同時(shí)，阿希托夫?qū)@一新發(fā)現(xiàn)并不是危言聳聽。他說，在我們?nèi)蚪M約2萬個(gè)基因中，209個(gè)基因的表達(dá)變化影響相對(duì)較小。
他說：“所以209并不是一個(gè)很大的數(shù)字，但我認(rèn)為知道這些基因的身份以及它們?cè)谧鍪裁春苤匾?。“例如，如果你做了一?xiàng)研究，你看到某個(gè)基因表達(dá)非常高，那么它可能與研究無關(guān)，而是因?yàn)槟阏诮邮芸股刂委??！?
他建議研究藥物反應(yīng)的研究人員避免使用抗生素，并采取其他預(yù)防措施來防止污染。“當(dāng)然，對(duì)我們來說，根據(jù)這些結(jié)果，從現(xiàn)在開始，如果我們不需要使用抗生素，我們就不會(huì)使用抗生素?！?
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