大多数细胞实验室同时培养着多种不同类型的细胞——人源肿瘤细胞系、小鼠成纤维细胞、中国仓鼠卵巢（CHO）细胞……它们互不干扰地生长在各自的培养瓶中，研究者对此习以为常。但有一个问题很少被追问：你的"人源"细胞系里，真的没有混入其他物种的细胞吗？

一、"看不见"的交叉污染

与细菌或真菌污染不同，细胞间的交叉污染不会让培养基变浑浊，也不会改变pH值。培养瓶里依然长得好好的，细胞形态在显微镜下看起来也"一切正常"。正因为这种隐蔽性，跨种属的细胞交叉污染长期被低估。

2002年，意大利国家癌症研究所的Parodi等人在《BioTechniques》上发表了一种基于PCR的细胞种属鉴定方法。该研究明确指出："细胞系的错误鉴定和交叉污染是细胞培养中的重大问题，会使科学结果及其可重复性变得不可靠。"研究团队为人和猫、狗、小鼠、大鼠、马、兔、非洲绿猴、中国仓鼠等9种常见实验动物设计了物种特异性引物，通过简单PCR扩增即可快速确定细胞系的物种来源。该方法检测灵敏度高，可在1%的污染水平下明确检出。

这一研究方法本身已有二十多年历史，但其警示的种属交叉污染问题在今天依然普遍存在。2023年，德国亚琛工业大学的Weiskirchen团队在《Cells》期刊上发表综述指出，国际细胞系鉴定委员会（ICLAC）登记的被错误鉴定或交叉污染的细胞系已达576种。在数量庞大的连续细胞系中，人源细胞系被其他物种细胞污染——尤其是被增殖更快的小鼠或大鼠细胞取而代之——的情况并非个案。

二、为什么种属错了，数据也会跟着错

不同物种的细胞在生物学特性上存在系统性差异。一个最直观的例子是药物代谢研究：小鼠和人类在细胞色素P450酶系的表达谱上差异巨大，一个在人源细胞中有效的药物候选物，在被小鼠细胞"替换"的培养体系中可能得出完全相反的结果。同样，基因表达谱分析、信号通路研究、转录组测序等实验，都高度依赖于细胞物种的准确认定。

如果一个人源细胞系中混入了10%的小鼠细胞，在RNA测序数据中就会有相当比例的小鼠基因信号被检测到。研究者可能误以为这些信号来自人源细胞的新转录本，从而做出错误的生物学结论。由于交叉污染的隐蔽性，这类数据偏差往往在论文发表后才被偶然发现，造成了大量不可重复的研究结果。

更令人担忧的是，将细胞系在不同实验室之间交换，或者在同一个实验空间中同时操作多种不同物种的细胞系，都会显著增加交叉污染的风险。共用培养基和胰酶、在同一个生物安全柜中同时处理多株细胞、不规范的移液操作——这些日常实验中再普通不过的细节，都可能成为跨种属交叉污染的传播途径。

三、快速筛查：种属鉴定作为第一道防线

STR分型是目前国际公认的人类细胞系鉴定金标准，但它的检测重点是同一物种内的"身份"确认——即回答"这株细胞是HeLa还是HepG2"的问题。而种属鉴定解决的是另一个维度的问题——"这株细胞到底是什么物种的"——是细胞系质控体系中STR鉴定的重要补充。

以qPCR为基础的种属鉴定方法，通过物种特异性引物扩增线粒体基因片段（如细胞色素c氧化酶亚基I或细胞色素b基因），可在数小时内完成从样本处理到结果判读的全过程。它适合作为新接收细胞系的快速入库筛查，也可以在发现异常结果时快速排查。上述Parodi团队的方法正是在此原理上设计的，灵敏且经济，用研究团队自己的话说："足以集成到即使是最基础的细胞培养设施的质量控制体系中。"

四、建议

对于日常使用多种细胞系的实验室，种属鉴定的最佳实践包括：第一，新引入的细胞系在传代前进行一次种属确认；第二，不同物种的细胞在操作时严格分开，包括使用独立的培养基和胰酶；第三，如果怀疑交叉污染（如STR鉴定结果异常、细胞生长行为突然改变），优先做种属鉴定排查。将种属鉴定纳入常规质控流程，成本可控，但可以减少一个潜在的"数据污染源"。

参考文献：

1.Parodi B, Aresu O, Bini D, et al. Species Identification and Confirmation of Human and Animal Cell Lines: A PCR-Based Method. BioTechniques, 2002, 32(2):432-440.

2. Weiskirchen R, Weiskirchen S. Cellular contamination: the elephant in the room. Cells, 2023, 12(4):682.

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