【進入後抗生素時代】(2019/8/16)
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提起抗生素，大家會想起甚麼畫面？其中一個，相信是一隻戴著膠手套的手，拿著一隻透明的培養碟，碟裡有薄薄的一層，像果凍的東西，果凍上再長著一層淺色的物質，中間有一個個透明的圓形。隨著年月過去，在各個媒體上可以看到，這些圓形越來越小，甚至都沒有了。媒體上的報導也由「某某細菌出現抗藥性」，變成「超級細菌無藥可醫」。
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【細菌抗藥性的媒體形象】
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畫面中的培養碟大多是直徑十厘米的淺身圓碟，裝著的是一層和大家平日吃的大菜糕成份差不多的基質，按不同細菌可加不同成份幫助生長。長在基質上的是細菌，不同細菌的質地和顏色都會不同，平日在媒體上比較常見的是一片同一顏色的，是由同一粒細菌分幾天長成。若是有很多不同顏色和大小的點，大多是從一個人體部份，如鼻腔、血液，或一些環境樣本，如泥土、河水等而來，是一堆不同種類的細菌混集在一起生長。
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最重要的，是那些越來越小的透明圓形。大家試回想一下，透明圓形的中間還有些甚麼？這些透明圓形的中間都貼有一塊直徑約六毫米，質地類似過濾紙的圓形紙片，這些紙片上早已滲有不同份量的抗生素，放在特定大小和成份的基質上，能使以紙片中央為圓心的一個特定範圍內有特定濃度的抗生素。跟著就很容易明白了，越近圓心，抗生素濃度越高，細菌長得越近圓心，即能在越高的濃度生存，承受不了的細菌會死掉，看上去就成了透明。
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隨著年月，在不同媒體中看到越來越小的透明圓形，代表著各種細菌，特別是致病菌，對各種常用抗生素都產生了抗藥性，而且越來越強。我們正在不知不覺間見證著，人類在醫學上的最強武器正在一步步失效。
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【由盤尼西林到粘杆菌素】
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如果讓大家說出一種曾吃過的抗生素，大家會不會脫口就說出盤尼西林？相信大家都聽過英國科學家亞歷山大·弗萊明意外發現盤尼西林能殺掉細菌的故事，但因為產生了抗藥性和發現了更有效的分子結構，大家很少會吃到盤尼西林的本尊了，現在一般只會在實驗室裡使用。
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盤尼西林是英文Penicillin的音譯，學名是青黴素，由青黴菌（真菌）製造和分泌到生長環境，用來抑制，甚至殺掉在同一環境中生長，會分薄營養和生長空間的細菌。青黴素是β-內醯胺類抗生素（β-lactam antibiotics）的一種，它們的分子包含一個稱為β-內醯胺的環狀結構（β-lactam ring），專門針對細菌的細胞壁，只要細菌開始分裂，它們的細胞壁就會被破壞，一說是受不了水壓直接爆掉，也有說法是因為新細胞的細胞壁結構脆弱，更容易死亡。
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這個家族的抗生素有很多種，包括現在常用的頭孢菌素（cephalosporins）和碳青霉烯（carbapenems），它們可以對付不止一種細菌，所以亦稱為廣譜抗生素（board-spectrum antibiotics），可是，由於使用過量，抗藥性也來得很快、很猛。
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首先要知道，所有生物的DNA只要進行複製就有機會出現異變，這幾乎是無可避免的，這代表，住在我們身體裡的病菌，總會有一部份對你將會吃的抗生素有抗藥性。這些抗藥性成員因為要用部份資源來製造對抗抗生素分子的蛋白質，一般會比較脆弱，例如長得很慢，所以只會佔群體裡的少數。如果你看的醫生開的抗生素種類和份量正確，你又有按時按量全部吃完，那幾乎所有病菌都會被消滅。
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如果你在中途停藥，沒抗藥性的成員是殺掉了不少，但抗藥性成員都會留下來，再加上原本就活在身體內的其他細菌也被殺掉，原本處於弱勢的抗藥性成員就得到了生存優勢。或許在以後任何一個時間，還在身體內的抗藥性成員會累積越來越多異變，足夠對更高濃度和更多分子結構近似的抗生素產生抗藥性，到這時候，能救你的抗生素就會越來越少，如果誤用的是廣譜抗生素，更是無路可退了。
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近來常在媒體上看到的「超級抗藥菌」，例如從一個在印度做過手術的病人身上發現，並傳播到世界各地的NDM-1 （New Delhi metallo-beta-lactamase-1） 大腸桿菌，就已經對多種碳青霉烯出現抗藥性。NDM-1 是由抗藥性細菌製造，一種能分解β-內醯胺類抗生素分子中，β-內醯胺的環狀結構的酶（enzyme），一旦環狀結構被破壞，抗生素分子就再不能攻擊細菌的細胞壁，即宣告失效。
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要對抗這種抗藥性細菌，少數能用的抗生素是粘杆菌素（Colistin），有用的原因是因為它對肝臟有毒性，已經很久沒人使用，所以才會對新出現的抗藥菌有效，名副其實的以毒攻毒。
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【以毒攻毒—以噬菌體代替抗生素】
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經過醫學界多番宣傳，相信大家很容易就能列出有甚麼病不需要用抗生素，像是流行性感冒和登革熱等由病毒引起的疾病。因為抗生素是針對細菌的新陳代謝機制（例如細胞壁、細菌才有的蛋白質等），對人體細胞是沒有效用的，而病毒是依靠人類細胞作宿主來複製繁衍，所以不受抗生素影響。
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對病毒感染使用抗生素，沒病菌可殺，倒是會殺掉身體裡無害的細菌，這些細菌，是人體裡的微生物群（microbiome）的一部份，越來越多的研究發現，這些微生物和各種敏感症、炎症，甚至精神疾病有關，是不能胡亂消滅的。
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關於病毒的另一方面，病毒的宿主可以不是人類細胞，被稱為噬菌體（bacteriophage）的病毒的宿主就正是細菌，包括侵襲人體的病菌。每個品種的噬菌體只會針對個別品種的細菌，所以不會傷害原本住在人體的細菌。噬菌體一旦碰上對應的細菌宿主，就會抓著宿主表面，強行把自己的遺傳物質注射進細菌，騎劫細菌的新陳代謝機制來複製自己，最後弄破細菌繼續擴散，很少留有「活口」，也減少了產生類似抗藥性的可能。
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但是，這絕不代表問題就此解決，廣譜抗生素的用處是在病況緊急，不夠時間仔細化驗是哪種細菌致病時用的「救命丹」，要全面以噬菌體代替抗生素，還是要解決如何在短時間內確定致病源的問題。而且，生命自有其法，細菌不會永遠「捱打」，演化成能抵抗噬菌體只是時間問題。
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我們要學習接受，世界上沒有一顆能醫百病的萬靈藥，每項醫療手段若被誤用，不但無效還會招禍。由於之前數十年的無知，我們現在只能非常小心地使用手上還有效的抗生素，等待新療法的到來，歡迎進入後抗生素時代。
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原文刊於：
https://www.thenewslens.com/article/123582
細胞繼代培養英文 在 [問題] cell culture passage - 精華區Biotech - 批踢踢實業坊 的美食出口停車場
請問各位前輩:
如何定義passage呢???...
小弟最近在思考cell-line passage之後有什麼特殊意義嗎???
代數代表什麼意義/??代數越大,細胞越老化嗎????假如如此有必要一直養細胞嗎???
trypsin下來的小部份cell-line繼續養下去,這樣跟前一代的cell-line一樣嗎???
還是passage只是因為基於食物和空間限制所做的嗎???
小弟在此感激不盡~~~~~
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◆ From: 59.105.30.148
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作者 HIbaby (嗨北鼻) 看板 Biotech
標題 Re: [問題] cell culture passage
時間 Thu Nov 25 00:08:34 2004
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我沒有查
不過我的推測是 當細胞成長的狀態 是就較有活性的
當細胞長滿 細胞間互相接觸 就會傳遞訊息給對方 不用再長了
這時候細胞會處於休止狀態
所以繼代之後 細胞因為生長 而具有活力
當繼代越久 可能因為分裂次數過多 對細胞本身而言 會越來越失去原來的活力
這邊回得不是很科學. 尚待前輩指正
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◆ From: 219.1.156.27
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作者 HIbaby (嗨北鼻) 看板 Biotech
標題 Re: [問題] cell culture passage
時間 Thu Nov 25 00:19:30 2004
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看到這個討論 讓我想到一個問題
請問一下 各位養的HepG2 成長速度有多快
我手上的這株 實在要死不活..T_T
不知道各位的培養基或是生長狀態為何?
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◆ From: 219.1.156.27
作者 Ithilloth (Ithilloth) 看板 Biotech
標題 Re: [問題] cell culture passage
時間 Thu Nov 25 02:24:50 2004
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※ 引述《HIbaby (嗨北鼻)》之銘言：
: 我沒有查
: 不過我的推測是 當細胞成長的狀態 是就較有活性的
: 當細胞長滿 細胞間互相接觸 就會傳遞訊息給對方 不用再長了
: 這時候細胞會處於休止狀態
: 所以繼代之後 細胞因為生長 而具有活力
: 當繼代越久 可能因為分裂次數過多 對細胞本身而言 會越來越失去原來的活力
: 這邊回得不是很科學. 尚待前輩指正
養越多代這株細胞越有可能出問題
除非原本就是cancer cell做出來的strain(無敵殺不死)
雖然cell culture的condition已經盡量講究乾淨不汙染
但是一些很難避免掉的微生物還是有可能長出來 像mycoplasma
為了去掉那些細菌或黴菌在medium裡面加大量的antibiotic
在這種情況下越長期 細胞會發生什麼事就沒有人可以保證了
cell line本來的定義就是這株細胞可以持續poliferation
維持細胞的數量 而特性沒有改變 自己跟下一代是完全一樣的
所以具有這種特性的 大多是上皮細胞
理論上cell line是可以無限制一直生長的
但是為了避免前一段提到的夜長夢多
通常不會解凍一次養很多代
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◆ From: 61.62.95.157
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作者 Lipaty (月餅不要吃太多) 看板 Biotech
標題 Re: [問題] cell culture passage
時間 Thu Nov 25 04:08:24 2004
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※ 引述《ymyusan ()》之銘言：
: 請問各位前輩:
: 如何定義passage呢???...
: 小弟最近在思考cell-line passage之後有什麼特殊意義嗎???
: 代數代表什麼意義/??代數越大,細胞越老化嗎????假如如此有必要一直養細胞嗎???
: trypsin下來的小部份cell-line繼續養下去,這樣跟前一代的cell-line一樣嗎???
: 還是passage只是因為基於食物和空間限制所做的嗎???
: 小弟在此感激不盡~~~~~
1.代數的意義是?
cell-line從最早被generate出來之後就開始在算代數了
分裂一次就是一代 所以一些常用的cell-line
早就不知道幾百萬代了
誠如版友所言 基本上分裂的子代是完全和親代相同的(這樣做實驗才有意義)
但是實際上還是有差異存在 例如telomere的長度
以及基因的位置可能改變等等(位置的改變會影響其表現)
所以在持續subculture(或稱為passage)之後
某種程度上 分裂的子代已經和最初的親代不同了
哪裡不同很難一一說出來 但就是會不一樣 乾脆就稱之為
"change of genomic background"
可以從幾個地方觀察到細胞的改變:
a.繼代的時間改變: 代數越大的細胞 基本上生命力會下降 細胞週期改變
舉例來說 代數小的時候 每次將細胞養到X% confluency後在顯微鏡下觀察
數一數圓起來的細胞(表示正在分裂) 這個數字會隨著代數的增加而慢慢減少
表示隨著繼代次數增加 顯微鏡下觀察到某一瞬間正在分裂的細胞數目會減少
以上是以assychronized的細胞為例
b.morphology的改變: 即使是cell-line(immortalized cell), 也會發生老化現象
一般以為cell-line不會老化是錯誤的觀念 只要是細胞 持續分裂的結果 就是進入
senescent stage; 老化細胞的特徵幾個, enlargement, no cell division,
以及 有些會有多核的現象(顯微鏡下可以觀察 四核到八核甚至16核都有)
如果在繼代的過程發現這樣的細胞變多了 也表示你handle的細胞老了 該重新解凍了
老化的細胞還不會立刻死亡 而會隨著繼代一直留在你的cell population之中
經過一些時間之後才會發生apoptosis(時間長的可以到一兩年)
c.adhesion的改變: adhesion除了發生在cell-substrate或cell-matrix之間
也發生在cell-cell之間. 習慣把細胞養的很滿才繼代的人 一般來說細胞老的比較快
更甚而 某些細胞養太滿的話 會堆疊而形成foci而不再是monolayer
這種改變常常是irreversible的 就是說即使你見狀不妙 趕快分的稀一點
細胞卻再也回不來原本的樣子了 比如說形狀細長化 養不滿 總是有空隙
而且還沒養滿就堆疊 這種irreversible的改變 也是告訴你 該換新細胞啦
養細胞的人常常用"細胞變掉了"來說明觀察到的子代已經不再跟剛開始養的親代
一模一樣了 somehow這意味著genomic background的改變
這個時候再不換細胞 之後的實驗結果 也許會出人意料之外
不過別高興 這可能是artifact 要等換了新細胞再repeat幾次 才知道是不是真的
阿 所以 代數 當然是越小越好啦
(不過這根本沒辦法解決)天曉得你從ATCC買來的細胞是多少代才凍起來的咧?
2.有沒有必要一直養細胞?
這個問題基本上答案是 沒必要
除非你很長一段時間裡頭(比方說碩士兩年) 常常都會用這株細胞來作實驗
不然的話 持續keep culturing是很浪費的行為
medium, serum, 甚至laminar flow的折損, 都是要花錢的阿
而且細胞要有上述的change of genomic background的問題
所以實際的做法是:看情況而言
經常要用到的 就最少一次keep一盤
這次用過就不會馬上再用的 就凍起來
下次要用的時候 再重新解凍 一般剛解凍的細胞要養過兩代再開始作實驗
會比較好 細胞也是要恢復一下 拿剛解凍沒兩天的細胞來作transfection
他會死給你看
3.passage只是因為基於食物和空間限制所做的嗎?
是滴 沒錯 這是最原始要面對的問題 細胞越多 養分銷耗和廢物濃度都上升
空間不足 所以要分盤繼代 這些相信大家都沒有問題
不過 這裡有衍生出來的問題:
有沒有版友碰過某些很難伺候的細胞 不能養太稀也不能養太滿
不然他要不是不長就是搞不好會死掉 或是形狀就變了
就是要剛好給他那個空間 他才會長的好 可是其實那個空間很大
應該還夠他再分裂個幾次再繼代 不過就是不能等
這個要怎麼說?
還有一個例子 就是 能不能一個dish一直用? 就是說把切下來的細胞稀釋以後
再種回去同一個dish裡頭 以期節省petri dish使用量
這樣做是好不好咧? 其實也是看細胞
有些細胞可以 但是有的再種回去 不是貼的不好 就是長得歪七扭八
不然就是會死掉
這個又要怎麼說咧?
上面這兩個 應該是跟cell matrix有關
詳細情形我就不熟悉了 期待有版友分享心得
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常用數學符號資料庫：
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∴∵∫∮∩∪㏑㏒√→∞∠△°
ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩ
ΑΒΓΔΕΖΗΘΙΚΛΜΝΞΟΠΡΣΤΥΦΧΨΩ
αβγδεζηθικλμνξοπρστυφχψω(歡迎多多提供)
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 61.223.30.214
作者 [email protected] (都是系統), 看板 Biotech
標題 Re: [問題] cell culture passage
時間 交大生科勁公園 (Thu Nov 25 04:44:54 2004)
轉信 ptt!Group.NCTU!grouppost
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: 還有一個例子 就是 能不能一個dish一直用? 就是說把切下來的細胞稀釋以後
: 再種回去同一個dish裡頭 以期節省petri dish使用量
: 這樣做是好不好咧? 其實也是看細胞
: 有些細胞可以 但是有的再種回去 不是貼的不好 就是長得歪七扭八
: 不然就是會死掉
: 這個又要怎麼說咧?
有些cell line(如PC12)生長的petri dish上面需要鋪上collagen
細胞才能夠黏附在dish上面 不然細胞就會死掉 要不然就是變性
重複使用collagen會被消耗掉, 所以subculture幾次就需要換dish
: 上面這兩個 應該是跟cell matrix有關
: 詳細情形我就不熟悉了 期待有版友分享心得
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作者 [email protected] (都是系統), 看板 Biotech
標題 Re: [問題] cell culture passage
時間 交大生科勁公園 (Fri Nov 26 17:37:45 2004)
轉信 ptt!Group.NCTU!grouppost
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※ 引述《[email protected] (五子棋啦)》之銘言：
: ※ 引述《boyo (29大頭)》之銘言：
: : 不如自己買fibronetin回來泡
: : 自己coat 便宜多了
: : 之前養mesenchymal stem cell就是要養在fibronectin coated dish上
自己做coating比較麻煩可是也比較便宜，
只要實驗做的出來就好了。
: ㄜ....但是很麻煩
: 上次聽到那個步驟喔 實在是.....麻煩
: 而且我找不到地方賣vitrogen(我要coating vitrogen + fibronectin + BSA)
: ps. 我養支氣管上皮細胞(BEAS-2B)啦
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隨便用網路找的，比collagen還要貴...
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作者 aggaci (五子棋啦) 看板 Biotech
標題 Re: [問題] cell culture passage
時間 Fri Nov 26 18:48:50 2004
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※ 引述《[email protected] (都是系統)》之銘言：
: ※ 引述《[email protected] (五子棋啦)》之銘言：
: 自己做coating比較麻煩可是也比較便宜，
: 只要實驗做的出來就好了。
: : ㄜ....但是很麻煩
: : 上次聽到那個步驟喔 實在是.....麻煩
: : 而且我找不到地方賣vitrogen(我要coating vitrogen + fibronectin + BSA)
: : ps. 我養支氣管上皮細胞(BEAS-2B)啦
: https://www.vitrogen.nl/
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其實一開始我也是找到這個網頁
但是似乎沒台灣公司代理商....只好作罷
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◆ From: 140.114.100.165
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