上海富衡 | 你的细胞真的是你的细胞吗？——一文了解细胞STR鉴定

什么是STR鉴定？

自从1951年，科学家Gey建立人肿瘤细胞系——Hela细胞系以来，拥有无限的传代增殖潜能，且能够在体外进行培养的各类细胞系已成为各类疾病研究的重要工具。

科学无国界，国内外各生物实验室之间普遍存在细胞系的共享，相信同学们都有与其他实验室交换细胞系的经历。但不得不说，正是这一现象，增加了细胞系交叉污染的概率，也易导致受污染的细胞系，甚至是错误细胞系被反复使用。据统计，约有20%的国外实验室的细胞系存在交叉污染，或者错误辨识的问题。这些问题导致研究结论的错误和结果的不可重复性，同时也造成了研究者大量的时间、精力和金钱的浪费。

为了解决这一问题，2011年美国国家标准学会发布了一份专门的细胞STR（Short Tandem Repeat，短串联重复序列）鉴定标准。STR鉴定目前已成为ICLAC、ATCC等权威机构认可的标准，被广泛应用于细胞鉴定。如今，越来越多的科学期刊在投稿时要求提供细胞STR分型数据，以确保实验结果的可信性。

如何进行STR鉴定？

实验原理

STR，即短串联重复（Short Tandem Repeats，STR），又称微卫星DNA（Microsatellite DNA）或简单重复序列（Simple Repeat Sequence，SRS或SSR），是一种存在于原核生物和真核生物基因组中的核苷酸重复序列。这些序列在有丝分裂过程中，由于DNA链之间的错配引起的复制滑动而产生，复制滑动的概率因复制单元大小和物种的不同而异。

简单来说，STR由核心序列（core repeat units）首尾相连多次重复形成的一段基因序列。因此，每个STR的核心序列结构相同（长度一般在2-6bp之间），但重复单位数目和重复区域的长度因物种和种族的差异而异，就是这种差异构成了STR的遗传多态性。因此，STR位点的分析可用于个体身份识别，类似于指纹识别，因而也被称为DNA指纹。因此，借助参考细胞信息库，对目标细胞进行STR鉴定，就能够实现判别目标细胞的身份。

STR鉴定过程

常见问题

1、如何根据STR数据判断细胞系的身份？

通过将细胞系鉴定结果和STR信息与参考数据库进行比对，判断细胞样本与各参考细胞的匹配度。一般认为匹配度≥80%可认为细胞系正确，匹配度＜80%可能表明细胞系被错误标记、交叉污染或存在遗传不稳定性。

2、如果报告结论为“无法匹配任何已知数据”，细胞系未在数据库中找到匹配结果，如何处理？

*可能的原因是该细胞系的标准序列未被收录在细胞库中，导致送检样本与任何序列都不匹配。

若数据库中未找到细胞信息，可利用细胞的遗传信息建立自己的遗传特性，以后期与自建的细胞库进行比对。

3、通过STR鉴定能否确认细胞系是否发生了交叉污染？

可以。

细胞系进行STR分型的意义在于：1）通过与参考STR数据进行比对，能够确认细胞身份；2）STR分型数据能够直观地反映细胞系是否存在交叉污染。如果STR分型图谱显示，两个以上的STR位点同时出现多等位基因的现象，可判定细胞系存在交叉污染（特殊细胞系除外，如融合细胞系的标准STR数据就是多等位基因）。