动物细胞融合与单克隆抗体.ppt

1、专题2 细胞工程 动物细胞融合与单克隆抗体,知识目标 1.了解动物细胞融合的概念、过程、意义。 2.说出植物体细胞杂交与动物细胞融合的异同。 3.掌握单克隆抗体的制备过程及应用 。,2002年12月30日， 两场筹备了10年的“太空婚礼”首次在神舟四号飞船上举行，植物细胞“新人”黄花烟草和革新一号烟草叶肉细胞原生质体，动物细胞“新人”是小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，两批新人同时在 “产房”电融合仪内孕育新生命。,“太空婚礼”,这两场“太空婚礼”实质是哪两项细胞工程技术,？,植物体细胞杂交技术,动物细胞融合技术,教学目标1,植物体细胞杂交过程：,融合的原生质体,杂种细胞,细胞分裂（脱分化）,分化发

2、育（再分化）,愈伤组织,杂种植株,原生质体的制备,原生质体的融合,筛选,植物细胞的融合,植物组织培养,思考：,1、如果让动物细胞进行融合/杂交，应注意动、植物之间的哪些区别？,无细胞壁 全能性受限制，不能发育成杂种动物,动物细胞融合与植物细胞杂交的不同： 无需去除细胞壁 不能培养成新的动物个体,(一)概念,动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多 个动物细胞结合形成一个细胞的过程。,（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。,杂交细胞:融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。,一、动物细胞融合,细胞膜的流动性,灭活病毒、PEG、电激等,融合后的细胞进行有丝分裂

3、，形成完整的杂交细胞,诱导的手段：,融合后细胞的类型：,AB杂种细胞遗传物质 有什么特点？,三种AA、AB、BB（A、B）,含两种生物的遗传物质,1.2动物细胞融合过程,原理：,融合完成的标志：,1.2动物细胞融合过程,为什么灭活的病毒能作诱导剂？不灭活行吗？,灭活丧失感染性,不灭活的话会感染细胞， 而不能诱导细胞融合。,不破坏这些病原体的抗原结构，保留融合活性,二.动物细胞融合,教学目标1,意义：,突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交（种间、属间、科间、动植物之间）成为可能。 这一项技术成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。,应用：,最重要的用途是：制备单克隆抗体,小

4、结：一、动物细胞融合（细胞杂交）,1.概念：,指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。,2.结果：,形成含有2或多个细胞遗传物质的单核杂交细胞,3.融合原理：,细胞膜的流动性,4.诱导方式,物理法：离心、振动、电激,化学法：聚乙二醇（PEG),生物法：灭活的病毒,5.意义：,突破有性杂交局限，使远缘杂交成为可能 广泛应用多个领域 重要用途：制备单克隆抗体,植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,获得杂种植株,细胞膜的流动性,细胞膜的流动性 细胞的全能性,去除细胞壁后诱导原生质体融合,使细胞分散后诱导细胞融合,物理（离心、振荡、电刺激） 化学（聚乙二醇）,物理、化学方法（同左） 灭活的病毒,制备

5、单克隆抗体,【例1】能使动物细胞融合的特有的诱导因子是 （ ） A.离心 B.灭活的病毒 C.电刺激 D.振动 【例2】融合后的杂交细胞的遗传物质有何特点（ ） 具有原来两个或多个细胞的遗传信息 B.能无限增殖 C.可形成新个体 D.培养过程会贴壁 【例3】动物细胞融合的作用中最重要的是（ ） A.克服远源杂交不亲和 B.制备单克隆抗体 C.培育新物种 D.生产杂种细胞,B,B,初试牛刀,A,材料1: 1970年，有两位科学家做了一个人鼠细胞融合的实验，以证明细胞膜的流动性。那么，如何实现人鼠细胞的融合，动物细胞融合后还有什么用途呢？,人-鼠(想像图),强调：效应B淋巴细胞是能够产生抗体的B淋

6、巴细胞，下文将其简称为B淋巴细胞,抗体：能够与抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。 能产生抗体的细胞是浆细胞（即效应B细胞）。,温故知新,二、单克隆抗体,B淋巴细胞,效应B淋巴细胞(浆细胞),记忆B淋巴细胞,分化,自主阅读P52：传统的抗体的生产方法及 缺陷是什么？,抗原,反复注射动物,从动物的血清中分离抗体,该法制备抗体的缺点： 产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。,读下面一段资料，找出单克隆抗体的概念,人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的B细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个B细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个B细胞进行培

7、养形成细胞群，即克隆。,2.1单克隆抗体的概念,用单个B淋巴细胞进行（无性繁殖）克隆，得到的基因型相同的细胞群能够分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体，这种抗体就叫做单克隆抗体。,思考：,科学家的设想：克隆（无性繁殖）单一的B淋巴细胞，形成细胞群，产生大量高纯度抗体。,存在的困难：,体外培养的B淋巴细胞不可无限增殖,问题1：哪种细胞可以无限增殖呢？,骨髓瘤细胞,问题2：怎样让细胞既能大量繁殖，又能产生专一抗体呢？,B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合,制备单克隆抗体,怎样获得大量高纯度抗体呢？,为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？ 会有几种融合方式？ 杂交瘤细胞是如何筛选出来的？有何特点？ 是否所有

8、的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？ 如何大规模进行培养得到大量的单克隆抗体？,单克隆抗体制备过程,BB 、B瘤 、瘤瘤 （B、瘤）,（一选）选择性培养基：只有杂交瘤细胞才能存活,获得产生相应抗体的B细胞,（二选）：选能产生所需专一抗体的杂交瘤细胞(多孔培养板),体外培养,小鼠腹腔内培养,杂交瘤细胞特点：既能产生特异性抗体，又能大量增殖。,如何进行杂交瘤细胞的抗体检测及克隆化培养？,融合后的细胞经选择性培养基培养后，能存活的细胞就是杂交瘤细胞。但这些杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞，通常用“有限稀释法”来选择。将杂交瘤细胞稀释，用多孔细胞培养板培养，使每孔细胞不超过一个，通过培养让其增殖。然

9、后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体（常用酶联免疫吸附试验法），那些上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞，挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释，一般需进行34次，直至确信每个孔中增殖的细胞为单克隆细胞。该过程即为杂交瘤细胞的克隆化培养。,单克隆抗体的制备,教学目标2,思考问题：,1、本过程利用了哪些原理？,免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理,2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？,这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体,?,2.3单克隆抗体的应用,诊断试剂最广

10、泛应用 准确、高效、简易、快速,单克隆抗体最主要的优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备。,（如同位素标记单克隆抗体，可诊断肿瘤、心血管畸形等）,（2）治疗疾病： 运载药物：,生物导弹 = 单克隆抗体 + 药物，治疗肿瘤,(“生物导弹” 单抗制导瞄准，药物为弹药),主要用于癌症治疗,瞄准癌细胞的生物导弹,优势：既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。,单克隆抗体制备过程,专一抗体检验阳性,【例1】能使动物细胞融合的特有的诱导因子是 （ ） A.离心 B.灭活的病毒 C.电刺激 D.振动 【例2】融合后的杂交细胞的遗传物质有何特点（ ） 具有原来两个或多个细胞的遗传信息 B.能无限增殖 C.可形成新

11、个体 D.培养过程会贴壁 【例3】动物细胞融合的作用中最重要的是（ ） A.克服远源杂交不亲和 B.制备单克隆抗体 C.培育新物种 D.生产杂种细胞,B,B,初试牛刀,A,【例4】科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是（ ） A.经过免疫的B淋巴细胞 C.经过免疫的T淋巴细胞 B.不经过免疫的T淋巴细胞 D.不经过免疫的B淋巴细胞 【例5】单克隆抗体是由下列哪种细胞产生的 （ ） B淋巴细胞 BT淋巴细胞 C骨髓瘤细胞 D杂交瘤细胞,A,初试牛刀,D,【例6】用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是（ ） A将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞 B用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞 C用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合 D筛选杂交细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体,B,初试牛刀,7.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,制备单克隆抗体,不能，没有注射抗原，无法获得产生单一抗体的B淋巴细胞。,(1)该实验方案的目的是：,(2)该方案能达到预期效果吗？为什么？,(3)A是从小鼠的脾脏中取得_ 该细胞能够产生_ 。,(4).图中B为_过程，常用_诱导，该细