對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)中一種黑色運(yùn)動(dòng)顆粒物的說(shuō)明！

在細(xì)胞培養(yǎng)中�？梢�(jiàn)到細(xì)胞及培養(yǎng)液中有一些大小不等、形態(tài)不同的黑色顆粒在運(yùn)動(dòng)。如果鏡下檢查(100x)每視野計(jì)數(shù)在10個(gè)以上者就可能使細(xì)胞生長(zhǎng)受到影響，如果其數(shù)量再增多細(xì)胞可停止增殖繼而死亡。

人們常稱(chēng)這種顆粒為黑膠蟲(chóng)或中毒顆粒。

關(guān)于黑膠蟲(chóng)的描述

分類(lèi)上的描述

對(duì)于黑膠蟲(chóng)的分類(lèi)，學(xué)術(shù)界沒(méi)有明確給予說(shuō)法。關(guān)于黑膠蟲(chóng)的分類(lèi)，目前大部分人認(rèn)為黑膠蟲(chóng)污染是微生物感染。在一些文章論述上把黑膠蟲(chóng)歸為生物污染類(lèi)型，但是沒(méi)把它歸為確定的生物分類(lèi)類(lèi)型，只是把黑膠蟲(chóng)獨(dú)立為一種未知生物。而根據(jù)中國(guó)病毒所和軍科院鑒定是一種寄生于牛血清內(nèi)的一種原蟲(chóng)，似乎和草履蟲(chóng)和變形蟲(chóng)有類(lèi)似之處，但是由于課題經(jīng)費(fèi)不夠而不能繼續(xù)下去，最終也沒(méi)有有力證明黑膠蟲(chóng)是屬于原蟲(chóng)。也有一些學(xué)者不認(rèn)為所謂的黑膠蟲(chóng)污染是一種生物污染，而認(rèn)為是細(xì)胞碎片類(lèi)物質(zhì)，是在細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，細(xì)胞衰亡破裂產(chǎn)生的；也有在文獻(xiàn)中報(bào)道說(shuō)是玻璃瓶中類(lèi)似氧化硅的物質(zhì)，那個(gè)文獻(xiàn)很少人找得到；還有報(bào)道黒膠蟲(chóng)是一種納米級(jí)的細(xì)菌。

形態(tài)上的描述

形態(tài)上類(lèi)似與桿狀細(xì)菌，但長(zhǎng)度比細(xì)菌長(zhǎng)，直徑約在0.5~1微米，顯微鏡觀(guān)察為黑色，膠蟲(chóng)成熟后呈線(xiàn)狀，而且形態(tài)是橢圓形。

運(yùn)動(dòng)形式

在400x倒置顯微鏡小，有典型的布朗運(yùn)動(dòng)（不規(guī)則的原地小距離抖動(dòng)），即很多細(xì)胞培養(yǎng)者看到的，像黑色的小蟲(chóng)游來(lái)游去�？梢源┩笧V膜，也可以通過(guò)空氣傳播，低倍下為黑色點(diǎn)狀，高倍下可看見(jiàn)黑色的小蟲(chóng)游來(lái)游去。但是在物理學(xué)上來(lái)說(shuō)，顆粒足夠小，在液體中也是做布朗運(yùn)動(dòng)的，這不足以說(shuō)明黑膠蟲(chóng)的布朗運(yùn)動(dòng)就證明它是生物。

生理上的描述

抗性

抗細(xì)菌和抗霉菌的藥物對(duì)黑膠蟲(chóng)均無(wú)效，可以保守的判定黑膠蟲(chóng)不屬于細(xì)菌。

環(huán)境抗逆性

將培養(yǎng)器材150度烘烤8小時(shí)，可以消除，而黑膠蟲(chóng)高壓滅菌泡酸都不死。可見(jiàn)黑膠蟲(chóng)可以耐高溫高壓，而且還有點(diǎn)嗜酸，如果證實(shí)它是生物的話(huà)，那它很有可能是極端微生物，一種古菌。

營(yíng)養(yǎng)條件

“黑膠蟲(chóng)”可寄生于動(dòng)物細(xì)胞，也可以生存于培養(yǎng)基中，依靠細(xì)胞和培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)為生，并隨細(xì)胞傳代而傳代�？梢�(jiàn)“黑膠蟲(chóng)”可能是一種異養(yǎng)生物。

對(duì)黑膠蟲(chóng)的各種猜測(cè)

非生物類(lèi)

細(xì)胞碎片類(lèi)

在細(xì)胞培養(yǎng)的時(shí)候， 由于細(xì)胞代謝、物質(zhì)交換、周邊環(huán)境變化，尤其是在從37度培養(yǎng)箱中拿出來(lái)觀(guān)察的過(guò)程中，由于液體培養(yǎng)基的比熱較大，液內(nèi)溫度高于外界溫度，造成冷熱交換、小范圍內(nèi)形成液體流動(dòng)加劇，當(dāng)然這些小歲末就會(huì)被攪動(dòng)起來(lái)形成似乎“游動(dòng)”的感覺(jué)；隨著細(xì)胞培養(yǎng)的繼續(xù)，部分細(xì)胞開(kāi)始衰亡，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破裂，破裂之后的細(xì)胞內(nèi)容物泄露到培養(yǎng)液中。尤其是溶酶體的破壞，連續(xù)性地造成其他細(xì)胞和細(xì)胞器的損傷，如果換液不很勤，又會(huì)出現(xiàn)進(jìn)一步破壞和殘?jiān)�的出現(xiàn)；再者，“黑膠蟲(chóng)”問(wèn)題是很多細(xì)胞培養(yǎng)者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，但到目前為止尚未找到其監(jiān)測(cè)和排除的試劑和手段，這首先是由于所謂“黑膠蟲(chóng)”病原體根本難以收集和捕捉， 這也從另一個(gè)側(cè)面證明了“黑膠蟲(chóng)”問(wèn)題的難以確定性；再說(shuō)任何一種外來(lái)的微生物在培養(yǎng)基中都會(huì)有生命活動(dòng)的反應(yīng)和表現(xiàn)，而不是簡(jiǎn)單地運(yùn)動(dòng)那樣的外觀(guān)性表現(xiàn)。舉一個(gè)例子：如果“黑膠蟲(chóng)”的運(yùn)動(dòng)狀況已經(jīng)到了用顯微鏡已經(jīng)可以觀(guān)察出的程度，其營(yíng)養(yǎng)代謝和能量需求也就可想而知。這樣，培養(yǎng)液中的影響消耗、酸堿含量程度等都要發(fā)生明顯變化。比如說(shuō)：迅速的、大含量的沉淀， pH值的迅速下降，細(xì)胞大量破碎死亡、引發(fā)其它類(lèi)型微生物侵染等等。而這些狀況，在所謂的“黑膠蟲(chóng)”感染中，是很難觀(guān)察到的。同時(shí)“黑膠蟲(chóng)”的出現(xiàn)而影響細(xì)胞狀態(tài)似乎得不到有力的證據(jù)。倒是細(xì)胞狀態(tài)下降的時(shí)候，“黑膠蟲(chóng)”明顯增多了。很有可能是細(xì)胞狀態(tài)下降時(shí)，細(xì)胞衰亡產(chǎn)生的細(xì)胞碎片。所以黑膠蟲(chóng)屬于細(xì)胞碎片是比較可能和合理的。

玻璃培養(yǎng)瓶中的類(lèi)似氧化硅的東西

網(wǎng)上有一篇文章說(shuō)，黑膠蟲(chóng)其實(shí)不是一種生物，是無(wú)機(jī)物，其本質(zhì)是玻璃培養(yǎng)瓶里的硅顆粒�？捎绊懠�(xì)胞生長(zhǎng)，細(xì)胞狀態(tài)好時(shí)，不明顯。細(xì)胞狀態(tài)較差，數(shù)量少時(shí)才容易看到，最好的辦法是用一次性培養(yǎng)瓶，可消除黑膠蟲(chóng)影響。

血清聚合物產(chǎn)物

Gibco公司的血清說(shuō)明，此物為血清聚合產(chǎn)物，而不是微生物。

生物類(lèi)

支原體

有人曾認(rèn)為黑膠蟲(chóng)可能是支原體污染，因?yàn)橄鄬?duì)比較權(quán)威的網(wǎng)站文章指出，黑膠蟲(chóng)可以通過(guò)濾膜，可以在空氣中傳播。而恰巧口腔支原體為人體口腔中之正常菌叢，所以實(shí)驗(yàn)室之操作人員的污染亦可能為支原體的污染源。但有人為此做了實(shí)驗(yàn)證明黑膠蟲(chóng)不會(huì)是支原體，原因如下：

1、光鏡下可見(jiàn), 因?yàn)轶w積不對(duì)，支原體在普通顯微鏡下不能看到。

2、多種染色后可見(jiàn)，甚至hoechst即能將它染色,一般來(lái)說(shuō)支原體用普通染色法不易著色，用姬姆薩染色很淺，革蘭染色為陰性。所以，黑膠蟲(chóng)是一種支原體的可能性比較小。

真菌

有很多人發(fā)現(xiàn)類(lèi)似黑膠蟲(chóng)的，但最后確定是真菌，二性霉素B對(duì)其有效。那說(shuō)明黑膠蟲(chóng)不存在只是細(xì)胞培養(yǎng)中的真菌感染，還是說(shuō)明黑膠蟲(chóng)污染屬于真菌類(lèi)污染物。如果黑膠蟲(chóng)是一種真菌，那么由此引起的污染是不會(huì)引起那么多人的關(guān)注，即使它很特殊。但是這不能排除那些認(rèn)為“黑膠蟲(chóng)”是真菌的細(xì)胞者，看到的只是一般真菌感染。由于細(xì)胞被感染了，要進(jìn)行拯救處理，不像理論上那么簡(jiǎn)單，稍有不注意都是很容易導(dǎo)致培養(yǎng)失敗，所以黑膠蟲(chóng)是一種真菌也是不太可能。

寄生類(lèi)原蟲(chóng)

黑膠蟲(chóng)屬于寄生類(lèi)的原蟲(chóng)，而不是細(xì)菌、支原體，也不是什么補(bǔ)體、細(xì)胞碎片或蛋白沉淀。有人在400倍以上的高倍鏡下可以清楚的看到膠蟲(chóng)有兩種不同形態(tài)，一種較大，運(yùn)動(dòng)較慢，泛紅光；另一種較小，運(yùn)動(dòng)較快，紅中帶綠，個(gè)小的圍著個(gè)大的分布，很可能是公的圍著雌的。這種生物也并非離開(kāi)細(xì)胞就不能存活，也有人做過(guò)這樣的試驗(yàn)，單純培養(yǎng)過(guò)污染膠蟲(chóng)的血清4周，直到滿(mǎn)視野都是黑煤渣般的膠蟲(chóng)。給人的感覺(jué)是膠蟲(chóng)和細(xì)胞一樣有叢集性，如果膠蟲(chóng)密度低則生長(zhǎng)緩慢，如果手懶，拖了幾天沒(méi)換液，待膠蟲(chóng)生長(zhǎng)到一定濃度后便會(huì)飛速分生，細(xì)胞受感染的程度也大，這時(shí)除了培養(yǎng)基中可見(jiàn)外，細(xì)胞表面通常也象長(zhǎng)滿(mǎn)了粉刺，所以有人認(rèn)為細(xì)胞旁分泌的某些因子可以抑制膠蟲(chóng)的生長(zhǎng)。據(jù)說(shuō)，中國(guó)病毒所和軍科院鑒定是一種寄生于牛血清內(nèi)的一種原蟲(chóng)，似乎和草履蟲(chóng)和變形蟲(chóng)有類(lèi)似之處，然而由于課題經(jīng)費(fèi)不夠而不能繼續(xù)進(jìn)行下去，所以并沒(méi)有明確的證據(jù)證明此項(xiàng)猜測(cè)的正確性。

解析

從前面關(guān)于黒膠蟲(chóng)的描述可以看出，人們遇到的黒膠蟲(chóng)并不都是一樣的，有像細(xì)菌的、有像支原體的、有像原蟲(chóng)的、有像真菌的，還有像細(xì)胞碎片的。在國(guó)內(nèi)各實(shí)驗(yàn)室的器材條件參差不齊，而且實(shí)驗(yàn)人員的操作質(zhì)量也不盡相同，同一種現(xiàn)象也可能有些許差異，當(dāng)用描述出來(lái)的現(xiàn)象的差異可能變大也可能變小。所以很多人看到細(xì)胞被細(xì)菌污染了，不好處理，而卻描述出來(lái)的現(xiàn)象和流傳的黑膠蟲(chóng)類(lèi)似，就會(huì)把培養(yǎng)失敗的原因歸結(jié)到無(wú)法處理的黒膠蟲(chóng)污染，甚至可能說(shuō)它發(fā)現(xiàn)的是真正的黑膠蟲(chóng)。這樣的事情多了，黑膠蟲(chóng)就會(huì)人為的變種，像什么的都有。黑膠蟲(chóng)是否存在，還有待于科學(xué)的發(fā)展。但有一點(diǎn)可以肯定的，大部分人發(fā)現(xiàn)的“黒膠蟲(chóng)”并不是真正那個(gè)未知的黒膠蟲(chóng)，而是常見(jiàn)的細(xì)菌、真菌、原蟲(chóng)等微生物污染。

 關(guān)于黑膠蟲(chóng)權(quán)威的報(bào)道

在《細(xì)胞生物學(xué)雜志》有一篇關(guān)于《對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)中一種黑色運(yùn)動(dòng)顆粒性質(zhì)的研究》論文，文中經(jīng)過(guò)多種實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后指出：“在組織培養(yǎng)中常觀(guān)察到一種大小不等、形態(tài)不同的黑色運(yùn)動(dòng)顆粒,它對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞的生長(zhǎng)有不良影響,有時(shí)甚至導(dǎo)致細(xì)胞死亡,并能在一定條件下隨培養(yǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)而增加其數(shù)量。人們常稱(chēng)這種顆粒為黑膠蟲(chóng)或中毒顆粒，我們?nèi)〖?xì)胞培養(yǎng)用的血清、培養(yǎng)基和其他材料中的黑色運(yùn)動(dòng)顆粒，應(yīng)用光學(xué)顯微鏡、透射電鏡、掃描電鏡對(duì)其形態(tài)學(xué)進(jìn)行系統(tǒng)觀(guān)察；并用顯微攝影觀(guān)察其活動(dòng)情況；用紫外分光及電泳透析進(jìn)行生化分析，結(jié)果均證明該顆粒為無(wú)膜式結(jié)構(gòu)，無(wú)蛋白質(zhì)成分，中性環(huán)境下帶正電荷，能譜掃描電鏡分析為硅復(fù)合物，我們稱(chēng)之為硅小體(B)，證明其活動(dòng)屬布朗運(yùn)動(dòng)。本文進(jìn)一步用電感耦合等離子發(fā)射光譜分析了培養(yǎng)液及雙蒸水中可溶性的硅含量在不同質(zhì)量的容器及不同時(shí)間的變化，證明了硅小體的增多主要來(lái)源于培養(yǎng)液對(duì)玻璃器皿的侵蝕，部分來(lái)源于被培養(yǎng)的細(xì)胞。