内毒素对细胞培养的影响有哪些？（内毒素是细胞实验的 “天敌”吗？）

什么是内毒素

    内毒素(Endotoxin)是一种脂多糖(LPS)，来源于革兰氏阴性细菌外膜，其细胞壁外膜的外部脂质成分由内毒素分子组成，细胞死亡或分解后被释放出来。革兰氏阴性细菌具有两层膜：内膜包围细胞质，而外膜将细菌细胞壁与外部环境分开。在大多数情况下，外膜不是常见的磷脂双层，而是一种不对称双层，外层含有LPS，内层含有磷脂。内毒素主要由类脂A组成，具有多种生物活性，包括诱导发热、影响血液流动、引起弥漫性血管内凝血等反应。

    内毒素是革兰氏阴性细菌的细胞壁成分，通常在用于细胞培养的胎牛血清(FBS)中发现。FBS中内毒素的存在会对细胞生长和活力产生负面影响，并可能导致不准确的实验结果。

内毒素的特性

内毒素具有一些独特的物理和化学特性。由于它不是蛋白质，因此对热具有极高的耐受性。在100℃的高温下加热1小时，内毒素的生物活性并不会被破坏，只有在更高的温度（如160℃）下加热较长时间，或者使用强酸、强碱、强氧化剂等条件下，内毒素的生物活性才可能被破坏。

内毒素对细胞实验的影响

1. 细胞毒性：内毒素可以直接损害细胞膜，导致细胞死亡。

2. 炎症反应：内毒素可以激活细胞的免疫反应，释放炎症介质，导致局部炎症反应。长期的炎症反应会影响细胞的正常功能。

3. 细胞凋亡：内毒素可以通过诱导细胞凋亡途径，导致细胞死亡。

如何控制内毒素

    为了避免内毒素对细胞培养的影响，可以考虑以下措施：

1、使用低内毒素的缓冲液：现在市面上有一些经过特殊处理去除内毒素的PBS用于洗涤细胞，可以选择使用这些产品。近期已有超低内毒素PBS上市，内毒素≤0.05EU/mL，达到细胞治疗级，更适用于原代细胞培养以及与细胞治疗有关的实验需求。

2、 使用低内毒素的培养基：培养基满足细胞对营养成分、促生长因子、激素、渗透压、pH等诸多方面的要求，对内毒素含量也提出来更高的要求。

3、使用内毒素去除剂：可以尝试使用内毒素去除剂来减少试剂中的内毒素含量。

总之，内毒素对细胞培养有负面影响，需要合理选择试剂，并严格控制培养条件，以降低内毒素对细胞的不良影响。选择合适的产品，可以让你的细胞培养实验更省心，尤其是难养的免疫细胞，干细胞等，更需要使用超低内毒素PBS、1640或DMEM进行培养。

    内毒素可以激活免疫细胞，诱导促炎细胞因子的释放，从而导致细胞死亡，抑制细胞增殖。它们还可以干扰细胞过程，如DNA合成和蛋白质表达，从而影响实验结果。

有下列情况者，对血清内毒素应格外留意筛选：

1.养干细胞时，干细胞对内毒素非常敏感，如果血清中内毒素≥3EU/ml时，干细胞很容易死亡。很多使用者，在血清在试用前，就通过提早审核该批次《检测报告》，以决定是否入围进行试用。

2.养免疫细胞时，过高的内毒素可诱导免疫细胞释放炎症因子，抑制小鼠红细胞集落的形成等。

3.基因敲除相关的细胞实验，培养的细胞要尽可能保持其原始状态，任何引导细胞衰老或凋亡的试剂，都会让后续的实验结果“失之毫厘，谬以千里”。在准备血清和其他试剂时，选择极低的内毒素（jinliang ≤1EU/ml），对实验至关重要；

4.原代培养、杂交瘤融合、细胞转染，或者肝细胞、神经细胞、内皮等难养细胞的扩增，这些都需要挑选好的血清给细胞以有力支持。因此，挑选更低的内毒素，是保证实验顺利的关键点。

5.实验室有些细胞，需要长期培养、长期冻存，或者经常复苏、经常培养的，血清会经常或长时间作用于细胞。为保证细胞的健康，都应该选用更低内毒素的血清，以避免内毒素长久对细胞的毒性影响。

    为了尽量减少内毒素对细胞培养的影响，建议使用经过测试和认证的内毒素水平较低的FBS。重要的是要注意，从胎牛血清中去除所有内毒素并不太现实，但过高的内毒素残留水平，仍可能对细胞培养产生影响。因此，仔细监测胎牛血清对细胞生长和活力的影响，并选择一款内毒素含量低的血清是很重要的。