PBMC(外周血单个核细胞)的复杂制备流程严重制约热原检测效率。首先,血源获取受献血者数量、时间及采集血液政策限制,无法按需即时获取;其次,需严格执行 EP2.6.30 规定的标志物检测,增加前期准备时间;再进行采集血液、分离单核细胞、冻存等环节需全程无菌操作,步骤繁琐且易引入污染风险。相比之下,单核细胞系可工业化培养,制备流程简单可控,能快速提供合格细胞,避免因 PBMC 制备延误热原检测进度,更适配批量样品的高效质控。MAT 法检测革兰氏阳性菌注射剂,需排查非内毒素热原(如 LTA),避免只测内毒素漏检。北京非动物源热原检测
相较于传统家兔法,热原检测MAT法在动物福利、检测性能、适用范围等方面具有明显优势。从动物福利看,MAT法使用分离培养的单核细胞系(如湖州申科 HL-60 细胞系),无需动物,完全符合 “减少、替代、优化” 的 3R 原则,规避家兔法的伦理争议与饲养成本。检测性能上,家兔法只能定性且灵敏度低(检测限≥5EU/kg),结果受动物个体差异、环境温度影响大;MAT 法可定量检测,标曲线性范围 0.0125-1.0EU/mL,检测限(LOD)达 0.0125EU/mL,批间 CV≤25%,重复性更优。适用范围方面,家兔法不适用于放射性质药物、基因疗法制剂等可能影响动物体温的产品;MAT法适配疫苗、血制品、抗体药、化药等几乎所有类型样品,且支持高通量检测,单块 96 孔板可同时分析多个样品,检测时间从家兔法的3-7天缩短至1.5天,大幅提升效率。
生物制品热原检测体系PBMC(外周血单个核细胞)用于 MAT 检测时供体差异大,IL-6 释放波动明显,标准化难度高于单核细胞系。
热原是指微量即可引发恒温动物体温异常升高的物质,分为内源性(如细胞因子)与外源性两类,外源性热原又涵盖微生物来源(革兰氏阴性菌脂多糖 LPS、革兰氏阳性菌脂磷壁酸 LTA、病毒、真菌等)与非微生物来源(灰尘、橡胶降解产物等)。传统细菌内毒素检查法(BET)只能检测革兰氏阴性菌的 LPS,无法覆盖非内毒素热原,而单核细胞活化试验(MAT)可弥补这一缺陷。其原理是:热原通过活化单核细胞表面的 Toll 样受体(TLR,如 TLR4 识别 LPS、TLR2/TLR6 识别 LTA),启动先天免疫反应,促使细胞释放 IL-6、TNF-α 等促炎细胞因子;随后采用 ELISA 法检测 IL-6 浓度,结合 LPS 标准曲线推算样品中总热原含量,实现对内毒素与非内毒素热原的同步检测,契合《中国药典》9301 指导原则中 全场景防控热原风险”的要求。
MAT法热原检测中,标曲信号值偏低或线性不佳是常见问题,需按细胞、标准品、ELISA 检测三环节排查解决。细胞相关问题中,细胞复苏后若未充分混匀导致结团,种板后细胞分布不均,会使局部信号弱,需振荡细胞悬液后再种板;细胞活性差或处理时间超半小时,会降低炎症因子分泌,需严格按说明书操作并缩短处理时间;孵育未达 37℃、5% CO₂条件,细胞活化不足,需确保培养箱参数稳定;细胞悬液若接触外源热原,会引发非特异性反应,操作时需远离热原污染源。标准品问题方面,配制稀释错误会直接导致浓度不准,需核对稀释步骤;振荡时间不足(未按说明书要求)会使内毒素分散不均,需确保振荡充分且 4 小时内使用;标准品降解会导致效价下降,需按推荐条件保存(如 - 20℃冷冻)。ELISA 检测环节,孵育时间短或振荡速度慢会影响抗体结合,可适当延长孵育或提高振荡速度;TMB 显色不足(<3 分钟)会导致信号低,需显色 3-10 分钟,待高浓度点 OD600 达 1.0 时加终止液。
一旦热原涌入人体循环系统,致热因子直抵下丘脑体温中枢,导致调定点上移、产热升散热降,体温随之飙升。
PBMC(外周血单个核细胞)用于 MAT 热原检测时,存在异质性与血源供应两大关键问题。从异质性来看,PBMC 含 12% 单核细胞与 88% 淋巴细胞,且来自不同供体,细胞组成、功能状态及热原反应存在明显差异,导致热原刺激后 IL-6 释放量波动大,标准化难度高。血源供应方面,除受献血者数量、时间及采集血液政策限制外,EP2.6.30 还要求严格检测乙肝、丙肝等标志物,且采集血液、处理、试剂制备全程需无菌操作,流程环节多、复杂度高,远不及单核细胞系制备简便,易影响热原检测的时效性与稳定性。家兔法是热原检测 “金标准”,但操作繁琐、耗时且需动物设施,存在明显局限。北京非动物源热原检测
中国药典9301已将MAT列为热原检测的补充方法,美国药典鼓励企业采用经过验证的MAT替代家兔法。北京非动物源热原检测
MAT 法热原检测中,细胞传代的代次控制是保障检测稳定性的关键,需结合细胞特性与文献数据制定标准。参考行业文献,单核细胞系(如 HL-60、THP1)的使用代次通常不超过 20 代,代次过高会导致细胞生物学特性改变:一是 TLR 受体表达下降,如 TLR4 表达量在 20 代后下降 40%,导致内毒素检测灵敏度降低;二是细胞倍增时间延长,从 24 小时延长至 36 小时,影响共培养时长的准确性;三是炎症因子分泌减少,IL-6 分泌量在 20 代后下降 35%,导致热原浓度低估。申科对配套的 HL-60 细胞系进行代次稳定性验证,结果显示:1-15 代细胞的热原响应性一致(加标回收率 85%-125%),16-20 代回收率波动至 70%-130%,21 代后回收率 < 70%,因此建议控制在 1-15 代使用。实验室需建立细胞代次记录制度,每传代 1 次记录代次,达到 15 代后及时更换新批次细胞,并验证新批次细胞与旧批次的一致性(如检测同一样品,结果偏差≤20%),确保不同代次细胞的检测结果稳定。
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