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1、2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体动物细胞融合技术与单克隆抗体 我们知道： 运用植物体细胞杂交技术，可以跨越不同植物之间生殖隔离的屏障，培育出新的作物类型。那么，有没有技术能让不同种动物的体细胞进行杂交，培育出及不同细胞的优势于一身的动物细胞呢？动物细胞融合技术 知识回顾：知识回顾： 1970年，有两位科学家做了一个人鼠细胞融合的实验，以证明细胞膜上的蛋白质分子是运动的。动物细胞融合技术 实例：回忆已学知识，你是否已经见到过动物细胞融合的实例？实例：回忆已学知识，你是否已经见到过动物细胞融合的实例？动物细胞融合技术受精作用人鼠细胞融合 概念：动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞结合形成一个
2、细胞的技术。 诱导原理：_。 诱导结果：形成_细胞。 诱导方法：_法、电融合法和_法等。 灭活：指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染力，但并不破坏他们的抗原结构。 灭活病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和发生作用，使细胞相互凝聚，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。动物细胞融合技术细胞膜的流动性杂交PEG融合灭活病毒诱导 灭活病毒诱导细胞融合过程：灭活病毒诱导细胞融合过程：动物细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合。其中细胞膜融合是细胞融合的先导，在细胞膜融合中体现出细胞膜具有一定的流动性，细胞融合的实质是核融合。动物细胞融合完成的标志
3、是两个或多个细胞核融合为一个细胞核。灭活的灭活的病毒病毒颗粒颗粒黏附黏附于细胞表面于细胞表面 细胞膜被细胞膜被病毒颗粒病毒颗粒穿通穿通 细胞膜连接细胞膜连接 细胞核融合细胞核融合，形成杂交细胞，形成杂交细胞动物细胞融合技术 对比植物细胞融合与动物细胞融合动物细胞融合技术处理方法诱导手段结果原理项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理融合前处理用_和_去除细胞壁后诱导原生质体融合用_使细胞分散后诱导细胞融合诱导融合的方法 杂种植株（或杂交细胞）特点杂种植株含有两种生物的遗传物质杂交细胞具有_意义和用途克服_不亲和的障碍，获得杂种_ 突破_，使_成为可能。获得杂交细胞，用于_细胞膜的流动性植物细胞全能性
4、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法（离心，振动，电激）化学法：PEG物理法（离心，振动，电激）化学法：PEG 生物法：灭活的病毒远缘杂交两个或多个细胞的遗传物质远缘杂交单克隆抗体制备植株有性杂交局限 比较植物体细胞杂交和动物细胞融合比较植物体细胞杂交和动物细胞融合意义：意义：细胞融合技术突破了有性杂交的局限，使远缘杂交称为可能。人们可以按照预先的设计使不同细胞融合，至今，中间、属间、科间，甚至动物和植物之间的细胞融合都已获得了成功。目前，这一技术已经称为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段，特别是利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术杂交瘤技术，为制造
5、单单克隆抗体克隆抗体开辟了新途径。动物细胞融合技术单克隆抗体的制备 抗原 动物体内刺激刺激浆细胞抗体抗原不纯抗体不纯 筛选单一B细胞不能无限增殖产生大量抗体缺陷：缺陷： 产量低、纯度低，且抗体的特异性产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。差、灵敏度低。 人们发现：动物体内产生的特异性抗体的种类可多达百万种以上，但每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。因此，要想获得大量的单一抗体，必须克隆单一的B淋巴细胞，形成细胞群。遗憾的是，在体外培养条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的。单克隆抗体的制备 单克隆抗体的制备过程：第一次筛选，目的：得到杂交瘤细胞（多种）B、瘤、BB 、B瘤 、瘤瘤 单
6、克隆抗体的制备第2次筛选目的：在杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。单克隆抗体的制备 怎样二次筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞？多孔细胞培养板多孔细胞培养板将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个进行培养（克隆化培养）一段时间后，检测各孔上清液中细胞分泌的抗体上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔抗体检测板抗体检测板单克隆抗体的制备 单抗制备过程分哪几步？请用箭头把以下各步骤的字母按正确顺序连接起来。 单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备 总结：目的？获得能产生相应抗体的B淋巴细胞诱导融合方法？物理:离心、振动、电激化学:聚乙二醇 生物：灭活的病毒2次筛选次筛选大量增殖杂交瘤细胞获得单抗的方法体外
7、培养或注射到小鼠腹腔内增殖。资料资料1用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”，在妊娠第8天就可以作出诊断，这比原来的诊断方法提前了10d左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。思考讨论资料资料2使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素：没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。抗体一药物偶联物（antibody-drugconjugates,ADC）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通常由抗体、
8、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成，它的作用机制如下图所示。思考讨论 讨论 1.ADC的抗体和药物各具有什么作用？ 2.除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？ 3.单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上各具有什么优势？ 4.单竞隆抗体在临床上还有哪些应 用？你可以课后搜集资料，然后以“单克隆 抗体在临床上的应用”为主题，出一期黑板报或制作电子板报宣传相关知识。思考讨论 讨论 ADC的抗体和药物各具有什么作用？ 提示：提示：抗体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:药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。 除了细胞毒素，还有哪些物质理论上
9、可以作为ADC偶联的药物？ 提示：提示：可以用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗。一些作用于细胞信号转导通路的药物可以通过阻断肿瘤细胞的信言号通路来抑制其生长，理论上也可以将这些药物与单克隆抗体结合进行治疗。思考讨论 单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上各具有什么优势? 提示：提示：单克隆抗体诊断试剂盒中的单 克隆抗体只与特定的抗原反应，因此检测的特异性和灵敏度大大提高;生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养、冷冻保存和复苏利用，有利于控制产品的质量和标准化生产诊断试剂盒。ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作用，因此它在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等
10、优点。思考讨论 单克隆抗体在临床上还有哪些应用?你可以课后搜集资料，然后以“单克隆抗体在临床上的应用”为主题，出一期黑板报或制作电子板报宣传相关知识。 提示：提示：单克隆抗体 在临床上的应用涉及治疗、诊断等方面。单克隆抗体药物已被广泛用于肿瘤、自身免疫病等疾病的治疗，如利妥昔单抗被用于治疗复发难治的低分化B细胞淋巴瘤;曲妥珠单抗被用于治疗乳腺癌等。在临床诊断方面，单克隆抗体被广泛用于一些感染性疾病的检测、肿瘤的诊断、激素和细胞因子的测定等。以单克隆抗体在诊断肿瘤方面的应用为例，用放射性同位素或荧光标记抗肿瘤表面抗原的单克隆抗体，可以用这些抗体来对体内的肿瘤进行定位，辅助诊断并确定肿瘤的复发与转
11、移等。思考讨论 作为诊断试剂最广泛应用 被广泛用作诊断试剂，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，定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。单克隆抗体的应用准确、高效、简易、快速 用于治疗疾病和运载药物单克隆抗体的应用“生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼，它由单克隆抗体与药物、酸或放射性同位素配合而成，因带有单克隆抗体而能自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，并由其携带的药物产生治疗作用。治疗疾病运载药物一、概念检测1.下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述，错误的是( )A.它们的原理都涉及细胞膜的流动性B.都可以用电融合法
12、或PEG融合法诱导融合C.融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞D.前者主要是为了获得细胞产品，后者主要是为了获得杂种植株练习与应用C2.科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是( )A.利用该单克隆抗体可以诊断是否感染SARS病毒B.体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体C.将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞D.将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体练习与应用A二、拓展应用 假如你掌握了动物细胞融合技术，你想用这种技术来解决哪些问题？解决这些问题的大致思路是怎样的？这样做会有什么风险？请查阅相关资料，完善自己的思路，并形成文字报告，与同学交流。提示：提示：可以利用动物细胞融合技术培育多倍体胚胎，研究其发育机制，甚至可能培育出新的物种。但是，目前相关技术还不成熟，存在融合率低、胚胎死亡率高等问题，并且还可能带来一些伦理方面的问题。练习与应用