關于細胞培養(yǎng)中的“黑膠蟲”：

在細胞培養(yǎng)中常可見到培養(yǎng)液中出現(xiàn)大小不等、形態(tài)不同的黑色顆粒。只要這種黑色顆粒一出現(xiàn)，我們的細胞不是停止生長就是陸續(xù)死亡。人們常稱這種顆粒為「黑膠蟲」。聽說，這種黑色顆粒還會「游動」？小編想想都雞皮疙瘩掉一地。難道真的是細胞長蟲子了嗎？

關于「黑膠蟲」的傳說

① 分類

關于「黑膠蟲」的分類，學術界沒有明確給予說法。

1. 部分認為黑膠蟲污染是微生物感染，但是沒把它歸為某種特定的生物類型，目前「黑膠蟲」尚屬一種未知生物。根據(jù)中國病毒所和軍科院的鑒定，這可能是一種寄生于牛血清內的原蟲，似乎和草履蟲和變形蟲有類似之處，但是由于課題經(jīng)費不夠而不能繼續(xù)下去，終也沒有有力證明黑膠蟲是否為原蟲；

2. 同時，另一部分學者不認為所謂的「黑膠蟲」是一種生物污染，而認為是細胞碎片，是在細胞培養(yǎng)時由于細胞凋亡或死亡產生的；

3. 此外，還有學者認為「黑膠蟲」是玻璃瓶中類似氧化硅的物質。

② 形態(tài)

直徑約 0.5-1 μm，顯微鏡觀察為黑色，線狀、桿狀或橢圓形，不同人員觀察到的形態(tài)不一致。

③ 運動

顯微鏡下有典型的布朗運動（不規(guī)則的原地小距離抖動），即很多細胞培養(yǎng)者看到的，像黑色的小蟲游來游去。但是在物理學上來說，只要顆粒足夠小，即可在液體中呈布朗運動，因此，呈「布朗運動」并不足以說明「黑膠蟲」為生物體。

④ 抗性

耐高溫高壓，抗細菌和抗霉菌的藥物對「黑膠蟲」無效，可以保守的判定「黑膠蟲」不屬于細菌、霉菌。

⑤ 環(huán)境

可存在于細胞培養(yǎng)基中，可隨細胞傳代存在。

關于「黑膠蟲」的猜測

① 細胞碎片

隨著細胞培養(yǎng)的繼續(xù)，部分細胞開始衰亡，細胞膜結構破裂，破裂之后的細胞內容物泄露到培養(yǎng)液中。尤其是溶酶體的破壞，連續(xù)性地造成其他細胞和細胞器的損傷，如果換液不很勤，又會出現(xiàn)進一步破壞和殘渣的出現(xiàn)。 假設，這種黑點是某種生物，其大小及運動狀況達到了用顯微鏡可以觀察出的程度，那么其營養(yǎng)代謝和能量需求也就可想而知，培養(yǎng)液中的養(yǎng)分消耗、酸堿含量程度等都應發(fā)生明顯變化。然而，并沒有報道指出這些狀況出現(xiàn)在在所謂的「黑膠蟲」感染過程中，也沒有有力證據(jù)指出這種黑點的出現(xiàn)會對細胞狀態(tài)產生直接影響。當細胞狀態(tài)下降時，一些學者觀察到黑點明顯增多，這很有可能是細胞狀態(tài)下降時，細胞衰亡產生的細胞碎片。

② 氧化硅類似物

有報道稱，這種黑點其實不是一種生物，是無機物，其本質是玻璃培養(yǎng)瓶里的硅顆粒，會在一定程度上影響細胞生長。細胞狀態(tài)好時，不明顯；細胞狀態(tài)較差、數(shù)量較少時才容易看到，因此建議使用一次性培養(yǎng)瓶。

③ 支原體

有人曾認為這種黑點可能是支原體污染，理由是它通過濾膜，但已有充分的證據(jù)顯示它并不是支原體：

1. 這種黑點光鏡下可見，支原體在光鏡下不可見。

2. 這種黑點在多種染色后可見，HOECHST 即能將它染色，而支原體用普通染色法不易著色，姬姆薩染色淺，革蘭染色為陰性。因此，「黑膠蟲」是支原體的可能性很小。

④ 寄生蟲原蟲

有人認為這種黑點屬于寄生類的原蟲，在 400 倍以上的高倍鏡下可以清楚的看到這種黑點有兩種不同形態(tài)，一種較大，運動較慢；另一種較小，運動較快；個體小分布在大的周圍。同時，這種黑點的存在不依賴于活細胞。有人做過這樣的試驗，單純培養(yǎng)有黑點污染的血清，直到滿視野遍布大小不一的黑點。據(jù)說，病毒所和軍科院曾開展過相關研究，然而由于課題經(jīng)費不足沒有繼續(xù)進行，目前，并沒有明確的證據(jù)顯示這種黑點為原蟲。

解析

從前面關于這種神秘的黑點的描述可以看出，人們遇到的黑點其實并不一樣，有像細胞碎片的、有像氧化硅的、有像支原體的、有像原蟲的等等。目前，國內各實驗室環(huán)境、器材條件參差不齊，實驗人員的操作質量也不盡相同，很多人發(fā)現(xiàn)細胞被細菌污染了，不好處理，而卻描述出來的現(xiàn)象和流傳的「黑膠蟲」類似，一傳十，十傳百，「黑膠蟲」被傳說的變得越來越神秘，對「黑膠蟲」的描述也五花八門，眾口不一。很多實驗人員細胞培養(yǎng)失敗，就會把失敗的原因歸結為有無法處理的黒膠蟲污染。其實，黑膠蟲是否存在，還有待于科學的發(fā)展。但有一點可以肯定的，大部分人發(fā)現(xiàn)的「黒膠蟲」并不是真正那個未知的黒膠蟲，而是常見的細菌、真菌、原蟲等微生物污染。

報道

在《細胞生物學雜志》中《對細胞培養(yǎng)中一種黑色運動顆粒性質的研究》論文，文中經(jīng)過多種實驗驗證后指出：「在組織培養(yǎng)中常觀察到一種大小不等、形態(tài)不同的黑色運動顆粒，它對培養(yǎng)細胞的生長有不良影響，有時甚至導致細胞死亡，并能在一定條件下隨培養(yǎng)時間的增長而增加其數(shù)量。人們常稱這種顆粒為黑膠蟲或中毒顆粒，我們取細胞培養(yǎng)用的血清、培養(yǎng)基和其他材料中的黑色運動顆粒，應用光學顯微鏡、透射電鏡、掃描電鏡對其形態(tài)學進行系統(tǒng)觀察；并用顯微攝影觀察其活動情況；用紫外分光及電泳透析進行生化分析

結果證明：該顆粒為無膜式結構，無蛋白質成分，中性環(huán)境下帶正電荷，能譜掃描電鏡分析為硅復合物，我們稱之為硅小體，證明其活動屬布朗運動。本文進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量的容器及不同時間的變化，證明了硅小體的增多主要來源于培養(yǎng)液對玻璃器皿的侵蝕，或來源于被培養(yǎng)的細胞。