专题2 细胞工程
2.2动物细胞工程
2.2.2 动物细胞融合和单克隆抗体
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)
A细胞
B细胞
人工诱导
1.概念
杂交细胞
动物细胞融合(也称细胞杂交):是指两个或多个细胞融合形成一个单核细胞的过程。
一、动物细胞融合
2、原理:
细胞膜的流动性
举例:
两个正在融合的鸡血细胞
受精作用
1、诱导动物细胞融合的方法有哪些?
2、为什么灭活的病毒能作诱导剂?
3、融合后的细胞,有哪几种类型?
4、杂种细胞遗传物质有什么特点?
融合过程:
物理方法:
化学法:
生物法:
电激、离心、振动等
聚乙二醇(PEG)
动物细胞融合的重要标志是什么?
细胞核的融合
灭活的病毒
(只用于动物)
思考1.什么是病毒的灭活?
灭活:用物理或化学手段使病毒失去感染能力,但是并不破坏病毒的抗原结构。
思考2.灭活病毒诱导细胞融合的原理
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。
融合后的细胞类型
+
融合失败
融合成功
????
杂种细胞遗传物质有什么特点?
杂种细胞继承了两种动物细胞的遗传物质,该细胞必然会表现出两种细胞的某些功能;从理论上来讲,染色体数应为两种细胞染色体数之和,实际操作中,染色体数会减少。
植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
细胞膜的流动性细胞的全能性
细胞膜的流动性
纤维素酶、果胶酶
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
物理方法(离心、振荡、电激)化学方法(PEG)
同前物理、化学方法+灭活的病毒
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
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理
融合前处理
使用的酶
诱导方法
主要用途
动物细胞融合有哪些方面的应用吗?
利用动物细胞融合技术诱导形成杂交瘤细胞
在生产实际中杂交瘤细胞有怎样的应用?
生产单克隆抗体
思考与讨论
二、制备单克隆抗体
机体受抗原刺激后产生的,能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
浆细胞 胞吐
一种浆细胞只能分泌一种特异性抗体
1)血清(主要) 2)组织液及外分泌液
来源及方式:
特点:
分布:
抗体:
作用:
结合内环境种的抗原,消除其致病性
抗原
反复注射动物
从动物的血清中
分离抗体
抗体的传统生产方法
缺点:
产量低、纯度低,且抗体的特异性差、灵敏度低。
单克隆抗体
概念:由单个B淋巴细胞经过无性繁殖(克隆),形成基因型相同的细胞群,这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。
特点:特异性强、灵敏度高、可大量制备
(体外生产抗体)
思考一
如何才能让B淋巴细胞分化成浆细胞,并产生特定的抗体呢?
特定的抗原刺激,在分离出的已免疫的B淋巴细胞(浆细胞)中,一定能筛选出产生针对特异性抗体的浆细胞。
思考二
浆细胞为什么不能无限增殖?什么样的方法能让浆细胞获得无限增殖的能力?
浆细胞作为高度分化的细胞,会逐渐衰老凋亡。其细胞内部不具备无限分裂的基因。
获得无限增殖外源基因的能力的方法有二:
导入控制无限增殖的基因---------基因工程
与能够无限增殖的细胞融合----动物细胞融合
一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
骨髓瘤细胞能无限增殖
杂交瘤细胞
动物细胞培养技术
设计理论:
动物细胞融合技术
单克隆抗体
既能产生特异性抗体, 又能大量增殖的细胞
1975年英国科学家米尔斯坦和科勒的实验
BB 、B瘤 、瘤瘤 (B、瘤)
筛选一:在选择培养基上培养,存活下来的即杂交瘤细胞
获得产生相应抗体的B细胞
筛选二:抗原抗体杂交---选出能产生所需专一抗体的杂交瘤细胞
√
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。
思考三
筛选一中是如何从众多细胞中少选出杂交瘤细胞?选择培养基的作用原理是什么?
只有杂交瘤细胞才能在选择培养基上长时间生存。
原理:选择培养基又叫HAT选择培养基。
添加了黄嘌呤(H)、氨基蝶呤(A)、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T),三种物质联合作用能中断肿瘤细胞中的DNA合成路径,淘汰瘤细胞和瘤瘤细胞,正常的浆细胞及融合体培养3-5天死亡。
思考四
筛选二的目的及操作方式?
筛选二目的:从众多的杂交瘤细胞中筛选出能产生我们所需抗体的特定的杂交瘤细胞
操作方式:用多孔培养板对单个杂交瘤细胞进行培养。不同的杂交瘤细胞会分泌出不同的抗体进入到各自的培养液。
利用抗原-抗体杂交技术,对相应培养液中的抗体进行鉴定,最终确定我们所需的杂交瘤细胞。
2.3单克隆抗体的应用
1、诊断试剂——最广泛应用
准确、高效、简易、快速
“生物导弹” =单克隆抗体+药物
2、治疗疾病和运载药物
主要用于治疗癌症治疗,单克隆抗体作为载体,运载抗癌药物,形成“生物导弹”,准确杀伤癌变细胞
“定位系统”---------单克隆抗体
“药物”------放射性物质,细胞毒素等
感谢同学们的聆听,我们下次再见!