高中生物核心知识一本通:动物细胞融合技术及单克隆抗体

一、动物细胞融合技术

1.概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个（杂交）细胞的技术。

2.诱导融合的方法

（1）物理法：电融合法等。

（2）化学法：PEG（聚乙二醇）融合法。

（3）生物法：灭活病毒诱导法。

提醒:动物细胞融合技术特有的诱导方法：灭活病毒诱导法（生物法）。灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。灭活的病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。

3.原理：细胞膜的流动性。

4.过程

不同遗传物质的两个或多个细胞杂交细胞。5.结果：形成杂交细胞。

提醒:考虑两两融合情况，融合细胞有3种类型（AA型、BB型、AB型）。

6.意义（用途）

（1）突破了有性杂交的局限，实现了远缘杂交。种间、属间、科间、动植物之间都实现了细胞融合。

（2）研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。

（3）发展起来了杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。

二、单克隆抗体及其应用

1.传统抗体的制备

（1）方法：向动物体内反复注射某种抗原，使机体产生抗体，再从动物血清中分离提取。

（2）缺点：产量低、纯度低、特异性差。(www.xing528.com)

2.单克隆抗体的制备 （米尔斯坦、科勒）

（1）制备基础：

①每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。

②骨髓瘤细胞能够无限增殖。

（2）制备过程：^[2]

温馨提示

①杂交瘤细胞的特点：既能无限增殖，又能产生特异性抗体。

②单克隆抗体制备过程中，存在两次筛选：第一次用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；第二次利用抗原抗体特异性结合的原理筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。

③在杂交瘤细胞的扩大培养过程中，与体外培养相比，注射到腹腔的体内培养具有的优点是：无需提供营养物质以及无菌环境，操作简便。

④HAT培养基筛选杂交瘤细胞的原理（了解）：

小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的过程中，有5种细胞存在（未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、B淋巴细胞与B淋巴细胞融合的细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞、杂交瘤细胞）。正常的B淋巴细胞在培养基中仅能存活5～7天，无须特别筛选，细胞的多聚体形式也容易死去；未融合的骨髓瘤细胞则需要筛选去除。正常细胞的核苷酸合成有两个途径：全合成途径和补救合成途径。全合成途径是由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，该过程会被氨基蝶呤（aminopterin，A）阻断。补救合成途径是在次黄嘌呤（hypoxanthine，H）和胸腺嘧啶核苷（thymidine，T）存在的情况下，经过转移酶和激酶的催化合成核苷酸，进而合成DNA。所用的骨髓瘤细胞缺乏转移酶而不能通过补救合成途径合成DNA。HAT培养基因添加H、A、T而得名。在HAT培养基上，A（氨基蝶呤）会阻断核苷酸的全合成途径，骨髓瘤就不能合成核苷酸进而合成DNA，不能增殖而被淘汰掉。杂交瘤细胞因具有B淋巴细胞的遗传特性，还可以通过补救合成途径，利用培养基中的H和T合成核苷酸，进而合成DNA，故能在HAT培养基中长期存活与繁殖。

3.单克隆抗体的特点（优点）：特异性强、灵敏度高、纯度高、可以大量制备。

4.单抗的应用

（1）作为诊断试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。（原理：抗原抗体特异性结合）

（2）用于治疗疾病和运载药物：通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC（antibody-drug conjugate，抗体-药物偶联物）=抗体+接头+药物（如细胞毒素等）。抗体的作用：主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞；单克隆抗体自身也能用于治疗疾病。

药物的作用：治疗效应，如杀伤靶细胞。

ADC的作用机制示意图