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一、實(shí)驗(yàn)原理

短串聯(lián)重復(fù)(Short tandem repeats, STR)，又稱微衛(wèi)星DNA(Microsatellite DNA)或簡(jiǎn)單重復(fù)序列(Simple repeat sequence, SRS或SSR)，是廣泛存在于原核生物和真核生物基因組中的核苷酸重復(fù)序列。有絲分裂過程中DNA鏈之間的錯(cuò)配引起的復(fù)制滑動(dòng)被認(rèn)為是導(dǎo)致STR產(chǎn)生的較為常見原因，并且依據(jù)不同復(fù)制單元大小的不同以及不同物種之間，復(fù)制滑動(dòng)發(fā)生的概率也不相同。

STR是以核心序列(core repeat units)首尾相連多次重復(fù)形成。每個(gè)STR的核心序列結(jié)構(gòu)相同，長(zhǎng)度為2-6bp，但其重復(fù)單位數(shù)目和重復(fù)區(qū)域的長(zhǎng)度不同，因此STR在不同種族、不同人群之間的分布具有差異性，構(gòu)成了STR遺傳多態(tài)性。不同個(gè)體之間在一個(gè)同源STR位點(diǎn)的重復(fù)次數(shù)也不同，因而同指紋識(shí)別一樣，STR位點(diǎn)分析也可對(duì)個(gè)體進(jìn)行身份識(shí)別。通過識(shí)別個(gè)體基因組在特定位點(diǎn)的特定序列重復(fù)，即可創(chuàng)建其基因檔案?；诖?，STR分析法已經(jīng)成為一種重要的鑒定分析方法，應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)、親子鑒定及細(xì)胞鑒定等領(lǐng)域。

二、應(yīng)用簡(jiǎn)介

細(xì)胞系因其具有無(wú)限傳代增殖、體外培養(yǎng)、培養(yǎng)條件簡(jiǎn)單等原因，如今已被廣泛的應(yīng)用于各類疾病的研究中。

現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室之間的細(xì)胞系共享很普遍，污染了的細(xì)胞系被反復(fù)使用，和用錯(cuò)細(xì)胞系的實(shí)驗(yàn)研究經(jīng)常發(fā)生，而這種情況很有可能在一些實(shí)驗(yàn)室持續(xù)數(shù)年或數(shù)十年。據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)外實(shí)驗(yàn)室約20%細(xì)胞系被交叉污染或錯(cuò)誤辨識(shí)，因使用了交叉污染或錯(cuò)誤辨識(shí)的細(xì)胞而導(dǎo)致研究結(jié)論錯(cuò)誤、結(jié)果不可重復(fù)等嚴(yán)重后果，也浪費(fèi)了研究者大量時(shí)間、精力和金錢。2011年美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)專門頒布了一份細(xì)胞STR（ShortTandemRepeat，短串聯(lián)重復(fù)序列）鑒定標(biāo)準(zhǔn)。STR鑒定目前已被ICLAC、ATCC等權(quán)威機(jī)構(gòu)作為金標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于細(xì)胞鑒定，越來越多的雜志要求在投稿時(shí)提供細(xì)胞STR分型數(shù)據(jù)。

細(xì)胞STR鑒定主要應(yīng)用于將人源細(xì)胞系用于研究和生產(chǎn)的用戶，包括但不限于以下領(lǐng)域：醫(yī)學(xué)，遺傳學(xué)，藥物開發(fā)，疫苗研制，生物技術(shù)和制藥行業(yè)，再生醫(yī)學(xué)，基礎(chǔ)科學(xué)，HIV的檢測(cè)和治療以及細(xì)胞生物學(xué)等領(lǐng)域。

三、實(shí)驗(yàn)方法 

四、樣本送檢要求

1. 細(xì)胞懸液（細(xì)胞數(shù)≥106 個(gè)）-提供細(xì)胞，請(qǐng)用PBS懸浮細(xì)胞離心后，去上清液，將細(xì)胞沉淀加冰袋運(yùn)輸。

2. 基因組DNA（≥20μL，濃度≥50ng/μL）-  提供DNA樣本時(shí)請(qǐng)加冰袋運(yùn)輸；同時(shí)請(qǐng)注明DNA含量。

3. 僅對(duì)ATCC和DSMZ數(shù)據(jù)庫(kù)現(xiàn)有STR圖譜數(shù)據(jù)的細(xì)胞系進(jìn)行品系鑒定。

4. STR鑒定樣本為均人源細(xì)胞，檢測(cè)21個(gè)基因位點(diǎn)。 

五、案例展示

一株細(xì)胞的STR鑒定圖譜

六、常見問題

1、細(xì)胞系用錯(cuò)的概率有多大？

據(jù)ATCC估計(jì)，1977年錯(cuò)誤使用細(xì)胞的概率是16%，1999年是18%。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)細(xì)胞系用錯(cuò)的概率不低于20%。即如果一個(gè)研究所有二十個(gè)課題組，按概率估計(jì)，有4個(gè)課題組用的細(xì)胞是錯(cuò)的。

2、什么細(xì)胞最容易污染別的細(xì)胞？

Hela細(xì)胞。五十多年來，Hela細(xì)胞系被廣泛用于醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域的研究，對(duì)當(dāng)代生命科學(xué)的發(fā)展屢建奇功，是名副其實(shí)的生物學(xué)研究的親歷踐行者。同時(shí)很多被廣泛研究的細(xì)胞系都被Hela細(xì)胞淹沒，因?yàn)樗L(zhǎng)得快，當(dāng)你發(fā)現(xiàn)自己的一個(gè)培養(yǎng)瓶里的細(xì)胞突然長(zhǎng)得很好，而以后都用它傳代做實(shí)驗(yàn)的話，十之八九是搞錯(cuò)了。

早在1967年，遺傳學(xué)家Stanley Gartler發(fā)現(xiàn)HEp-2和INT 407這兩種細(xì)胞系都是生物學(xué)領(lǐng)域研究最多的腫瘤細(xì)胞系——Hela細(xì)胞。

3、有哪些細(xì)胞曾被Hela污染

lnt-407、HEp-2、WISH（人羊膜細(xì)胞）、Acc-M（人原發(fā)性延腺癌細(xì)胞）、Bcap-37（人乳腺癌細(xì)胞）、HAC-84（人肺腺癌克?。epatoma（人肝癌細(xì)胞）、HUL-42（人肺腺癌細(xì)胞）、CNE（人鼻咽癌細(xì)胞）、SPC-A-1（人肺腺癌細(xì)胞）、Tca-8113（人舌鱗癌細(xì)胞）、YTMLC（個(gè)舊肺鱗癌細(xì)胞）等一百余種。

4、如何知道細(xì)胞系是否發(fā)生交叉污染了

如果存在細(xì)胞系之間發(fā)生交叉污染，而且鑒定用的細(xì)胞可能有兩種以上的細(xì)胞系時(shí)，那么在進(jìn)行STR位點(diǎn)檢測(cè)的時(shí)候，多個(gè)位點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)以上的峰。峰高值表示該等位基因的信號(hào)強(qiáng)度，理論上峰值與樣本的DNA濃度有直接的關(guān)系。因此，存在交叉污染的混合細(xì)胞系中，其中一個(gè)位點(diǎn)中某些峰會(huì)明顯高于其他的峰，其中大峰是屬于混合細(xì)胞系中那個(gè)主要細(xì)胞系，而小峰則屬于那個(gè)次要細(xì)胞系。

值得注意的是，當(dāng)發(fā)生兩個(gè)或以上細(xì)胞混合的時(shí)候，檢測(cè)結(jié)果看起來非常像細(xì)胞系的“遺傳不穩(wěn)定”——當(dāng)一個(gè)細(xì)胞系存在亞群時(shí)，尤其是一些癌細(xì)胞系， 由于遺傳不穩(wěn)定的存在，在一些位點(diǎn)的STR特性會(huì)不同。因此經(jīng)驗(yàn)豐富的分子專家是非常重要的，他能夠幫助分析復(fù)雜的電泳圖譜（STR峰圖），從而判斷是否由于發(fā)生細(xì)胞系交叉污染而導(dǎo)致多等位基因情況。

5、如何根據(jù)STR數(shù)據(jù)判斷細(xì)胞系的身份

收到細(xì)胞系鑒定結(jié)果以及STR信息，可以與參考數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)。如果細(xì)胞樣本的每個(gè)STR位點(diǎn)和參考細(xì)胞STR位點(diǎn)都能重合匹配，即說明該細(xì)胞系正確，反之則說明你的細(xì)胞系可能被錯(cuò)誤標(biāo)記，交叉污染或發(fā)生遺傳不穩(wěn)定。一般說來，匹配度≥80%即可認(rèn)為該細(xì)胞系正確，匹配度＜80%則說明該細(xì)胞系的來源需要被懷疑。

如果細(xì)胞系被鑒定出發(fā)生交叉污染或錯(cuò)誤標(biāo)記，則需要拿更早代數(shù)的細(xì)胞進(jìn)行鑒定，從而找到問題的起源或者直接從可靠的機(jī)構(gòu)購(gòu)買一株新的細(xì)胞系。

6、如果細(xì)胞系沒有在數(shù)據(jù)庫(kù)中比對(duì)出結(jié)果怎么辦？

如果已知數(shù)據(jù)庫(kù)中沒有找到你的細(xì)胞信息，你可以用自己的細(xì)胞遺傳信息建立自己的遺傳特性，以便后期進(jìn)行自己細(xì)胞庫(kù)的比對(duì)。

7、為什么報(bào)告內(nèi)最終結(jié)論，會(huì)出現(xiàn)匹配不上任何已知數(shù)據(jù)情況？

最大的可能性是因?yàn)檫@株細(xì)胞的標(biāo)準(zhǔn)序列并沒有收錄在國(guó)際的細(xì)胞庫(kù)之中，導(dǎo)致送檢樣本與任何的序列都不匹。出現(xiàn)這種情況大多數(shù)是因?yàn)樵摷?xì)胞系，可能是由國(guó)內(nèi)課題組自主建系的。

七、服務(wù)流程