细胞作为“活体工厂”，其质量直接影响生物制品的安全性和有效性。据统计全球15%-50%的实验室存在细胞误认或交叉污染等情况，其中生产用细胞污染会导致疫苗效价降低或生物药活性异常等严重问题。

细胞鉴别通过精准识别细胞的遗传特征、明确细胞纯度和身份的唯一性，是生物制品质量管理体系的关键环节。通常包括：

（1）细胞形态：观察细胞的大小、形状、排列方式、细胞核形态等特征。

（2）细胞功能：依据细胞特有的生理功能。

（3）细胞表面标志物：利用免疫学方法，如免疫荧光、流式细胞术等，检测细胞表面特定的抗原或蛋白标志物。

（4）细胞遗传物质：采用分子生物学技术，如聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction, PCR）、基因测序、短串联重复序列（Short Tandem Repeats，STR）分析等，检测细胞的DNA或RNA序列，分析基因表达谱、DNA指纹图谱等。

全球各国药典等相关法规标准也对细胞鉴别和交叉污染检测提出硬性要求^[1,2]。以2025年版《中国药典》为例，针对细胞库、生产终末细胞、生产限定代次细胞要求进行鉴别和交叉污染检测；针对重组细胞系要求进行专属特性的鉴别。2025版《美国药典/国家处方集》（USP-NF）则要求，针对主细胞库（MCB）和工作细胞库（WCB）细胞库进行检测，生物制品许可申请（Biologic License Application，BLA）申报还需要检测生产终末细胞（EOPC）。科学专业、规范标准化的细胞鉴别技术是筑牢生物制品质量安全的关键。

依据国内外相关药典，对4种常用的细胞鉴别方法介绍如下：

1. 同工酶检测

同工酶（Isoenzyme）是指蛋白的分子结构、理化性质甚至免疫学性质不同，但是催化的化学反应相同的一组酶。这类酶存在于生物的同一种属或同一个体的不同组织、甚至是不同的细胞中。同工酶是生物进化过程中为了适应代谢过程而产生的。越是关键的代谢调控酶或与外界环境密切相关的酶,同工酶越普遍，同时分子类型也越多。

同工酶谱分析可以研究物种进化、遗传变异、杂交育种和个体发育差异等多种信息。利用电泳分析法可以分析乳酸脱氢酶、超氧化物歧化酶、酯酶、过氧化物酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶一系列同工酶谱，并依据电泳迁移率差异绘制同工酶谱，从而实现对不同细胞进行种水平鉴别。

图1 同工酶检测技术流程

2. 染色体核型检测

染色体核型分析是一种将某种所有的染色体配对排序及分析的过程，依据不同种类细胞特异性的染色体特征，从而分析鉴别细胞种类的方法。

主要根据一定数量细胞染色体的数量、形态和结构进行细胞的鉴别及遗传稳定性的检查，流程包括秋水仙素处理、低渗处理、细胞固定、制片和染色等步骤。

图2 染色体核型分析流程及检测图

3. 短串联重复序列检测

短串联重复序列（Short Tandem Repeats，STR）利用聚合酶链式反应技术（PCR）扩增STR各位点内的重复序列，通过毛细管电泳分离识别不同等位基因，并将计算获得STR分型结果与专业的细胞STR数据库进行比对，从而实现细胞株水平鉴别。

表1 STR分析数据库

4. 多重PCR法和DNA条形码法检测

多重PCR是在同一PCR反应体系里加上2对以上引物，同时扩增出多个核酸片段的PCR反应。基于此原理，针对动物细胞线粒体细胞色素B、细胞色素氧化酶Ⅰ（COXⅠ）或细胞色素氧化酶Ⅱ（COXⅡ）基因特异性基因序列设计多对引物，在同一反应体系中对这些基因进行扩增，从而实现对不同细胞的种水平鉴别。

DNA条形码法利用动物细胞线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ基因（COI）作为DNA条形码基因，通过测序和比对数据库，实现对不同细胞种水平准确鉴别。

综上，同工酶和染色体检测法均可对不同细胞进行种水平鉴别，但灵敏度都比较低，其中染色体核型分析仅适用于二倍体细胞和干细胞，针对复杂的细胞交叉污染和种属鉴别具有一定的局限性。短串联重复序列是目前细胞身份鉴别的“金标准”^[3]，针对人源、鼠源细胞系可以达到细胞株水平鉴别。多重PCR鉴别法和DNA条形码鉴别法是2025版《中国药典》3430 细胞种属鉴别^[3,4]中提出标准方法，可实现对非人、鼠源细胞的种水平鉴别。

细胞鉴别技术正在向着更精准、更智能的方向跃迁，未来，高灵敏度、自动化的细胞鉴别技术将成为生物医药、精准医疗等领域的核心技术，为生物制造产业安全与创新提供保障。

参考文献

[1] Institutional Best Laboratory Practices for Cell Line and Tissue Sample Authentication to Ensure Valid, Reproducible and Robust Research. ICALC.

[2] Non-human Cell Lines Authentication. ICLAC.

[3] ANSI/ATCC ASN-0003-2015，Species-level identification of animal cells through mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1 (CO1) DNA barcodes[S]. ANSI eStandards, 2015.

[4] 国家药典委员会.中华人民共和国药典 三部[M].中国医药科技出版社,2025.