關于細胞培養中的“黑膠蟲”：

在細胞培養中常可見到培養液中出現大小不等、形態不同的黑色顆粒。只要這種黑色顆粒一出現，我們的細胞不是停止生長就是陸續死亡。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，但是由于課題經費不夠而不能繼續下去，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

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不一致。

③ 運動

顯微鏡下有典型的布朗運動（不規則的原地小距離抖動），即很多細胞培養者看到的，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 環境

可存在于細胞培養基中，可隨細胞傳代存在。

關于「黑膠蟲」的猜測

① 細胞碎片

隨著細胞培養的繼續，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液中。尤其是溶酶體的破壞，連續性地造成其他細胞和細胞器的損傷，如果換液不很勤，又會出現進一步破壞和殘渣的出現。 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，那么其營養代謝和能量需求也就可想而知，培養液中的養分消耗、酸堿含量程度等都應發生明顯變化。然而，并沒有報道指出這些狀況出現在在所謂的「黑膠蟲」感染過程中，也沒有有力證據指出這種黑點的出現會對細胞狀態產生直接影響。當細胞狀態下降時，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，其本質是玻璃培養瓶里的硅顆粒，會在一定程度上影響細胞生長。細胞狀態好時，不明顯；細胞狀態較差、數量較少時才容易看到，因此建議使用一次性培養瓶。

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，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，單純培養有黑點污染的血清，直到滿視野遍布大小不一的黑點。據說，病毒所和軍科院曾開展過相關研究，然而由于課題經費不足沒有繼續進行，目前，并沒有明確的證據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，很多人發現細胞被細菌污染了，不好處理，而卻描述出來的現象和流傳的「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，還有待于科學的發展。但有一點可以肯定的，大部分人發現的「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《對細胞培養中一種黑色運動顆粒性質的研究》論文，文中經過多種實驗驗證后指出：「在組織培養中常觀察到一種大小不等、形態不同的黑色運動顆粒，它對培養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時間的增長而增加其數量。人們常稱這種顆粒為黑膠蟲或中毒顆粒，我們取細胞培養用的血清、培養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、掃描電鏡對其形態學進行系統觀察；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射光譜分析了培養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液對玻璃器皿的侵蝕，或來源于被培養的細胞。