在用于研究的细胞中常用抗生素可能会扭曲测试

在实验室培养细胞时，研究人员经常添加抗生素以防止污染。但是加州大学旧金山分校的一项新研究提出了一个反对这一标准做法的红旗，发现它可以诱导细胞中无意的遗传变化并扭曲测试结果。这些变化可能特别涉及药物基因组学实验，研究人体细胞如何对药物作出反应，这是精准医学的重要组成部分。药学院生物工程学教授Nadav Ahituv博士和2017年8月8日发表在Scientific Reports上的论文的高级作者并没有着手挑战标准实验室方案。但正如科学中的情况一样，一个问题导致了另一个问题。

抗生素和基因表达，基因调控

Ahituv实验室的一个研究领域是遗传变异如何影响我们对药物的反应。最近，他的实验室发现利福平是一种治疗结核病和其他感染的常用抗生素，可引起人体肝细胞中基因和调节元件表达的显着变化。“当我们进行这项实验时，我在思考：我们一直在细胞培养中使用抗生素处理细胞，没有人研究这可能会如何影响基因表达和基因调控，”Ahituv说。

他和这项研究的第一作者Ann Hane Ryu设计了一个简单的实验，他们比较了一种人体肝细胞系HepG2，它是否含有标准抗生素混合物，PenStrep，青霉素和链霉素的组合。Ahituv说，他们选择了肝细胞，因为肝脏有助于清除体内的异物，对药物反应最敏感。

他们让细胞生长三周并对其进行分析，以确定编码和非编码DNA的变化。

他们发现209个基因的表达发生了改变，特别是与药物和应激反应相关的基因。这些包括已知参与细胞凋亡和未折叠蛋白反应的基因的更高表达。

Ahituv说，特别值得关注的是，一些受影响的基因是转录因子，它们可以反过来控制许多其他基因的表达。

他们还发现了超过9,500个基因调控元件的变化，这是我们98%的非编码基因组的一部分。这些调节元件位于参与细胞分化，核酸酶活性和tRNA修饰的基因附近。

系统研究抗生素的作用

Ahituv认为这是第一项使用基因组工具系统研究抗生素对细胞培养的影响的研究。Ahituv说，研究人员之前曾提出过担忧，“但他们认为这更像是一个成本效益问题，他们更担心的是污染，而不是对他们的实验产生影响。”

他希望这项研究能够作为其他研究人员的一个警告，考虑到抗生素的作用，甚至可能检查实验室中的其他变量 - 如生长培养基和引擎盖温度 - 可能无意中影响实验。

与此同时，Ahituv对这一新发现并不是危言耸听。他说，在我们整个基因组的大约20,000个基因中，209个基因表达的变化是一个相对较小的影响。“所以209不是一个很大的数字，但我认为了解这些基因的身份并了解他们正在做什么非常重要，”他说。“例如，如果你做一项研究，并且你看到某种基因表达得非常高，那么它可能与研究无关，而是因为你正在接受抗生素治疗。”

他建议研究药物反应的研究人员避免使用抗生素，而是采取其他预防措施防止污染。“对我们来说，根据这些结果，从现在开始，如果我们不需要使用抗生素，我们就不会使用抗生素。”

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