动物细胞融合与单克隆抗体

1、20世纪世纪30年代年代,科学家们相继在肺结核、天花、水痘、麻疹等疾病患者的病科学家们相继在肺结核、天花、水痘、麻疹等疾病患者的病理组织中观察到多核细胞。理组织中观察到多核细胞。20世纪世纪70年代，科学家们在蛙的血细胞中也看到了多核细胞的现象，但是年代，科学家们在蛙的血细胞中也看到了多核细胞的现象，但是受当时科技发展水平的限制，人们对这一现象并没有给予足够重视。受当时科技发展水平的限制，人们对这一现象并没有给予足够重视。1962年，日本科学家发现日本年，日本科学家发现日本血凝性病毒血凝性病毒能引起艾氏腹水瘤细胞融合成多核能引起艾氏腹水瘤细胞融合成多核细胞的现象。细胞的现象。1965年，英国科

2、学家进一步证实了年，英国科学家进一步证实了灭活的病毒灭活的病毒在适当条件下也可以诱发动物在适当条件下也可以诱发动物细胞融合。细胞融合。后来，科学家又成功诱导了不同种动物的体细胞融合，并且能将杂种细胞后来，科学家又成功诱导了不同种动物的体细胞融合，并且能将杂种细胞培养成活。培养成活。如果你观察到这些现象，你能如果你观察到这些现象，你能提出问题提出问题吗？吗？你能大胆的你能大胆的作出假设作出假设吗？吗？实证实证结论：结论：动物细胞在动物细胞在诱导因子诱导因子作用下会发生细胞融合作用下会发生细胞融合？请同学们阅读课本请同学们阅读课本P52动物细胞融合内容动物细胞融合内容问题：问题：什么是什么是动物细

3、胞融合？动物细胞融合？它的它的基基本原理、本原理、过程、诱导融合方法和意义过程、诱导融合方法和意义分别是什么？分别是什么？ 思考题思考题1.1.植物体细胞杂交时首先应用什么方法去掉细胞壁？植物体细胞杂交时首先应用什么方法去掉细胞壁？ 酶解法，如纤维素酶或果胶酶酶解法，如纤维素酶或果胶酶2.2.动物细胞融合时需要进行去壁处理吗？为什么？动物细胞融合时需要进行去壁处理吗？为什么？无需，因为动物细胞无细胞壁无需，因为动物细胞无细胞壁3.3.植物体细胞杂交诱导原生质体融合常用的方法有哪些？植物体细胞杂交诱导原生质体融合常用的方法有哪些？离心、电激和振动等物理方法；离心、电激和振动等物理方法；PEGPE

4、G等化学方法等化学方法4.4.动物细胞融合能利用上述两类方法吗？还有其他方法吗？动物细胞融合能利用上述两类方法吗？还有其他方法吗？能能 还可以利用还可以利用灭活的病毒灭活的病毒进行诱导进行诱导 ？5.5.植物体细胞杂交应先进行原生质体的融合再进行组织培养植物体细胞杂交应先进行原生质体的融合再进行组织培养形成完整的杂种个体，动物细胞融合后能形成杂种动物形成完整的杂种个体，动物细胞融合后能形成杂种动物个体吗？个体吗？不能，形成杂种细胞不能，形成杂种细胞一、动物细胞融合一、动物细胞融合有些细胞的融合是正常的生命活动。如有些细胞的融合是正常的生命活动。如精子与卵细胞的结合。精子与卵细胞的结合。 两个细

5、胞正在融合两个细胞正在融合 受精作用受精作用 动物细胞融合过程示意图动物细胞融合过程示意图不同DNA的两个细胞 灭活的病灭活的病毒毒有丝分裂两个完整的杂交细胞( (一一) )动物细胞融合的概念动物细胞融合的概念 动物细胞融合动物细胞融合也称也称细胞杂交细胞杂交, ,是指是指两个两个或或多多个个动物细胞结合形成动物细胞结合形成一个细胞一个细胞的过程。的过程。（二）动物细胞融合的过程（二）动物细胞融合的过程与植物原生质体融合原理相同，方法类似。与植物原生质体融合原理相同，方法类似。 原理：细胞膜的流动性原理：细胞膜的流动性 方法：物理法方法：物理法 化学法化学法 生物法生物法杂交细胞杂交细胞: :

6、融合后形成的具有原来两个或融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的多个细胞遗传信息的单核细胞单核细胞。植物体细胞杂交植物体细胞杂交主要用于制备主要用于制备单克隆抗体单克隆抗体获得杂种植株获得杂种植株用途用途物理、化学方法物理、化学方法（同左）（同左）生物生物 灭活的病毒灭活的病毒物理（离心、振物理（离心、振动动、电激）电激）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）诱导方法诱导方法使细胞分散后诱使细胞分散后诱导细胞融合导细胞融合去除细胞壁后诱去除细胞壁后诱导原生质体融合导原生质体融合细胞融合的方法细胞融合的方法细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动性、细胞膜的流动性、植物细胞全能性植物细胞全能性原

7、理原理动物细胞融合动物细胞融合植物体细胞杂交植物体细胞杂交比较项目比较项目植物、动物细胞融合的比植物、动物细胞融合的比较较（三）细胞融合的意义（三）细胞融合的意义 突破了突破了有性杂交有性杂交方法的局限，使方法的局限，使远缘杂交远缘杂交成为可能，为制造成为可能，为制造单克隆抗体单克隆抗体开辟了新途径。开辟了新途径。（四）应用（四）应用 研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段品种培育等的重要手段.特别是利用杂交瘤技特别是利用杂交瘤技术制造单克隆抗体。术制造单克隆抗体。读下面一段文字资料，读下面一段文字资料，找出单克隆抗体的概念找出单克隆抗体的

8、概念 人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的B B细胞细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个B B细胞只细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个单一抗体，必须用单个B B细胞进行无性繁殖，即克隆。细胞进行无性繁殖，即克隆。单克隆单克隆抗体抗体的概念的概念 单单: : 单个细胞单个细胞 克隆克隆: : 无性繁殖无性繁殖 单克隆单克隆抗体抗体: :单个细胞克隆产生的单个细胞克隆产生的化学性质单一化学性质单一

9、特异性强的抗体特异性强的抗体提问？1.1.一个淋巴细胞一个淋巴细胞( (浆细胞浆细胞) )能分泌多种抗体吗？能分泌多种抗体吗？ 每一个淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。每一个淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。2.2.一种一种抗原抗原侵入机体之后，引起机体免疫反应产生的抗体只有一侵入机体之后，引起机体免疫反应产生的抗体只有一种吗？种吗？ 动物在免疫反应过程中，体内产生的特异性抗体种类可多达百万种以上。动物在免疫反应过程中，体内产生的特异性抗体种类可多达百万种以上。3.3.简述获得抗体的传统途径？简述获得抗体的传统途径？ 抗原抗原 动物体动物体 抗体抗体 抗原不纯抗原不纯 抗体不纯抗体不纯二、单克隆抗体二

10、、单克隆抗体刺激刺激浆细胞浆细胞5.5.如何获得化学性质单一、特异性强的抗体如何获得化学性质单一、特异性强的抗体？ 体外培养单个淋巴细胞形成细胞群，提取分泌的抗体体外培养单个淋巴细胞形成细胞群，提取分泌的抗体6.6.体外培养淋巴细胞能无限增殖吗体外培养淋巴细胞能无限增殖吗? ?怎样解决这个问题？怎样解决这个问题？4.4.这种方法获得的抗体有什么缺陷？这种方法获得的抗体有什么缺陷？ 产量低，纯度低，特异性差产量低，纯度低，特异性差怎样才能获得单克隆抗体？怎样才能获得单克隆抗体？提示提示1 1：对：对B B细胞进行细胞培养可行吗？细胞进行细胞培养可行吗？提示提示2 2：我们所学的哪种细胞是可以无限

11、增：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？殖的？提示提示3 3：有什么方法能使：有什么方法能使B B细胞产生抗体的能细胞产生抗体的能力和肿瘤细胞无限增殖能力同时具备呢？力和肿瘤细胞无限增殖能力同时具备呢？设计：设计出“既能大量增殖又能产生足够数量特异性强的抗体的细胞。”已知：(1)一种B淋巴细胞只能产生一种特异性的抗体;(2)肿瘤细胞能够无限增殖设计实验方案：(可用流程图表示)想方设法想方设法:一个效应一个效应B B细胞只分泌一种特异细胞只分泌一种特异性抗体性抗体 杂交瘤细胞杂交瘤细胞动物细胞培养技术动物细胞培养技术方案：方案：动物细胞融合技术动物细胞融合技术单克隆单克隆抗体抗体 既能迅速大量繁

12、殖，又既能迅速大量繁殖，又能产生特异性（专一的）能产生特异性（专一的）抗体。抗体。骨髓瘤细胞能无限增殖骨髓瘤细胞能无限增殖单克隆抗体制备过程(1(1）什么是免疫的小鼠）什么是免疫的小鼠? ?怎样对小鼠进行免疫？怎样对小鼠进行免疫？(2)(2)图中的图中的B B淋巴细胞有何功能？骨髓瘤细胞有何淋巴细胞有何功能？骨髓瘤细胞有何功能？杂交瘤细胞有何特点？功能？杂交瘤细胞有何特点？(3)(3)怎样才能将怎样才能将B B细胞与骨髓瘤细胞融合？细胞与骨髓瘤细胞融合？(4)(4)融合后可能有几种类型的细胞融合后可能有几种类型的细胞? ?(5) (5) 两次筛选的目的是什么？两次筛选的目的是什么？(6) (6

13、) 培养杂交瘤细胞的方式有哪两种？培养杂交瘤细胞的方式有哪两种？(7)(7)制备过程中应用哪些细胞工程技术手段？制备过程中应用哪些细胞工程技术手段？诱导诱导融合融合筛选，选择培养基培养基筛选筛选，继续培养，继续培养克隆能产生克隆能产生抗体的阳性细胞抗体的阳性细胞体外培养否或小鼠腹腔内增殖动物细胞融合动物细胞融合动物细胞培养动物细胞培养单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程-流程图流程图 给小鼠注射特定的抗原蛋白给小鼠注射特定的抗原蛋白B淋巴细胞（免疫）淋巴细胞（免疫）骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞杂交细胞杂交细胞杂交细胞（杂交细胞（ B-瘤细胞）瘤细胞）单克隆抗体单克隆抗体杂交瘤细胞杂交瘤细胞瘤瘤-瘤细胞

14、瘤细胞B-瘤细胞瘤细胞 B-B细胞细胞思考：为什么不用两个而要用多个细胞进行思考：为什么不用两个而要用多个细胞进行动物细胞间的融合？动物细胞间的融合？ 就目前常用的细胞融合方法来看，不管是用物理就目前常用的细胞融合方法来看，不管是用物理的、化学的方法，还是生物的方法，其的、化学的方法，还是生物的方法，其融合率都融合率都不可能是不可能是100%100%。仅用。仅用两个细胞融合，其效率太低，两个细胞融合，其效率太低，不一定能得到融合细胞不一定能得到融合细胞。更重要的是，即使两个。更重要的是，即使两个细胞已发生融合，但并不一定是研究者期望得到细胞已发生融合，但并不一定是研究者期望得到的细胞类型。目前

15、动物细胞融合技术最有价值的的细胞类型。目前动物细胞融合技术最有价值的应用就是单克隆抗体的制备。应用就是单克隆抗体的制备。我们以制备单克隆抗体为例来说明这一问题。我们以制备单克隆抗体为例来说明这一问题。我们知道，体内产生的特异性抗体种类可多我们知道，体内产生的特异性抗体种类可多达百万种以上，但是每一个达百万种以上，但是每一个B B淋巴细胞只分泌淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，一种特异性抗体，如果仅取一个脾细胞（含如果仅取一个脾细胞（含B B淋巴细胞）和一个瘤细胞杂交，我们不能确淋巴细胞）和一个瘤细胞杂交，我们不能确定该脾细胞分泌的抗体是否正是我们所需要定该脾细胞分泌的抗体是否正是我们所需要的；的；

16、若用大量的脾细胞和瘤细胞进行融合，若用大量的脾细胞和瘤细胞进行融合，就可以从融合细胞中筛选出能分泌所需抗体就可以从融合细胞中筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。的杂交瘤细胞。 单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用 与常规抗体相比，与常规抗体相比，单克隆抗体特异性强，单克隆抗体特异性强，灵敏度高灵敏度高，并，并可大量制备可大量制备。应用主要有：应用主要有：1 1、作为诊断试剂、作为诊断试剂2 2、用于、用于治疗疾病治疗疾病和运载药物和运载药物准确、高效、简易、快速准确、高效、简易、快速 把抗癌细胞的单克隆抗体与药物相结合，把抗癌细胞的单克隆抗体与药物相结合，制成制成“生物导弹生物导弹”。知识结构两个过

17、程两个过程动物细胞融合过程动物细胞融合过程单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程(动物细胞融合技术和动物细胞培养技术动物细胞融合技术和动物细胞培养技术)三三个个“一一”一个诱导细胞融合的新方法一个诱导细胞融合的新方法 灭活的病毒灭活的病毒一个新细胞杂交瘤细胞一个新细胞杂交瘤细胞一个优势单克隆抗体特异性一个优势单克隆抗体特异性 强、灵敏度高的优势强、灵敏度高的优势教学反馈1.1.动物细胞融合技术最重要的用途是动物细胞融合技术最重要的用途是 （ ）A.A.克服远源杂交不亲和克服远源杂交不亲和 B.B.制备单克隆抗体制备单克隆抗体C.C.培育新物种培育新物种 D.D.生产杂种细胞生产杂种细胞B2.2.

18、单克隆抗体是由下列哪种细胞产生的单克隆抗体是由下列哪种细胞产生的（ ）A.BA.B淋巴细胞淋巴细胞 B.TB.T淋巴细胞淋巴细胞 C.C.骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 D.D.杂交瘤细胞杂交瘤细胞 D3.3.（多选）（多选）19751975年米尔斯坦和柯勒成功地获得了单克隆抗体。下年米尔斯坦和柯勒成功地获得了单克隆抗体。下列细胞中与单克隆抗体的制备有关的是列细胞中与单克隆抗体的制备有关的是（ ）A.A.效应效应B B细胞细胞 B BT T淋巴细胞淋巴细胞C.C.骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 D D杂交瘤细胞杂交瘤细胞 A B C DB B体外培养体外培养骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞足够数量的细胞群

19、足够数量的细胞群注射到注射到小鼠腹腔小鼠腹腔A AC C 4.4.下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌的实验方案伤风杆菌的实验方案制备单克隆抗体制备单克隆抗体不能，没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产不能，没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生单一抗体的生单一抗体的B B淋巴细胞。淋巴细胞。(1).(1).该实验方案的目的是：该实验方案的目的是：_(2).(2).该方案能达到预期效果吗？为什么？该方案能达到预期效果吗？为什么？(3).A(3).A是从小鼠的脾脏中取得是从小鼠的脾脏中取得_ _ 该细胞能该细胞能够产生够产生_ _ 。(4

20、).(4).图中图中B B为为_过程，常用过程，常用_作为诱导剂，该细胞继承作为诱导剂，该细胞继承_的遗传特性，既能的遗传特性，既能_,_,又能又能_。(5).C(5).C过程指细胞培养，该过程包括过程指细胞培养，该过程包括_培养和培养和_培养两个阶段，其中培养两个阶段，其中_代以内的的细胞属于代以内的的细胞属于细胞株。细胞株。B B淋巴细胞淋巴细胞抗体抗体细胞融合细胞融合灭活的病毒灭活的病毒双亲细胞双亲细胞分泌抗体分泌抗体无限增殖无限增殖原代原代传代传代5050课后习题课后习题1. 1. 单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B B淋巴细胞淋巴细胞诱导融合后，要

21、用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是在这种培养基上不能存活增殖的细胞是 （ ）淋巴细胞淋巴细胞 小鼠骨髓瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞 B B淋巴细胞自身融合细胞淋巴细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 杂交瘤细胞杂交瘤细胞A.A. B. B.C.C. D.D. C C2.2.动物细胞融合和植物原生质融合决定于动物细胞融合和植物原生质融合决定于 ( )( )A.A.细胞膜的流动性细胞膜的流动性 B B细胞膜的选择透过性细胞膜的选择透过性C.C.细胞质的流动性细胞质的流动性D D细胞质酶的活性细胞质酶的活性 A一一.选择题选择题3.“3.“生物导弹生物导弹”是指是指 （ ）A.A.单克隆抗体单克隆抗体 B.B.杂交瘤细胞杂交瘤细胞C.C.产生特定抗体的产生特定抗体的B B淋巴细胞淋巴细胞 D.D.在单克隆抗体上连接抗癌药在单克隆抗体上连接抗癌药物物 D4.4.只能使动物细胞融合的常用诱导方法是只能使动物细胞融合的常用诱导方法是 （ ）A APEGPEG B B灭活的病毒灭活的病毒 C