2.2.2-动物细胞融合与单克隆抗体

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(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物体细胞杂交过程示意图一.动物细胞融合请同学们阅读课本P52——动物细胞融合思考：什么是动物细胞融合？动物细胞融合的原理、方法、过程及结果。动物细胞融合技术的应用。A细胞B细胞人工诱导1.1动物细胞融合的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，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？1.2动物细胞融合过程为什么灭活的病毒能作诱导剂？灭活丧失感染性保留融合活性1.3动物细胞融合技术的意义和应用突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能最主要用途：制造单克隆抗体强化巩固：1.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2.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3.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、电激等物理方法；PEG等化学方法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？不能4.动物细胞融合能利用上述两类方法吗？还有其他方法吗？能，还可以利用灭活的病毒进行诱导比较项目细胞融合的原理细胞融合的方法诱导手段用途植物体细胞杂交细胞膜的流动性纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合离心、电刺激、振动、聚乙二醇克服远源杂交不亲和，获得杂种植株动物细胞融合细胞膜的流动性用胰蛋白酶使细胞分散后诱导细胞融合除应用植物细胞杂交手段外，还有灭活病毒获得杂种细胞、制备单克隆抗体1.4比较动、植物细胞杂交技术【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（）A.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BBA强调：效应B淋巴细胞是能够产生抗体的B淋巴细胞，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）。二、单克隆抗体B淋巴细胞效应B淋巴细胞记忆B淋巴细胞分化抗体的传统生产方法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。单克隆抗体！能否用单个B淋巴细胞通过克隆形成的细胞群来产生单一类型的抗体呢？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细胞进行无性繁殖，即克隆。2.1单克隆抗体的概念•单克隆抗体：单个B细胞克隆产生的化学性质单一、特异性强的抗体提示1：对B细胞进行细胞培养可行吗？提示2：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？问题：如何大量生产单克隆抗体？请尝试设计一个方案。2.2单克隆抗体的制备一个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方案：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柯勒的实验①为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？②会有几种融合方式？③杂交瘤细胞是如何筛选出来的？有何特点？④是否所有的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？⑤如何大规模进行培养得到大量的单克隆抗体？多种杂交细胞灭活的病毒等手段骨髓瘤细胞B淋巴细胞经免疫的小鼠提取杂交瘤细胞第一次筛选用特定的选择性培养基第二次筛选能产生特定抗体、培养条件下能无限增殖的杂交瘤细胞体外培养注射到小鼠腹腔提取单克隆抗体1.动物特异性免疫2.分离B淋巴细胞（B）；找到骨髓瘤细胞（G）。注意B淋巴细胞是一个系列。（B1,B2,B3,---Bn）3.细胞融合——三种融合方式:（BB;BG;GG）4.第一次筛选：在“选择培养基培养”上培养筛选杂交瘤细胞（只有BG杂交瘤细胞存活。但BG杂交瘤细胞也是一个系列：如B1G,B2G---BnG。而BB,GG在此培养基上不能存活。）5.第二次筛选：在“多孔培养板上”培养杂交瘤细胞系列，每孔只放一个杂交瘤细胞。“克隆化培养”每个杂交瘤细胞，并进行“单一抗体检测”，“检测阳性”的孔内即是所需要的杂交瘤细胞。6.选择所需要的杂交瘤克隆细胞群，体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。7.提取单克隆抗体。1、单抗的制备过程要点：单抗制备过程分哪几步？请用箭头把以下代表单克隆抗体制备过程步骤的图解的字母按正确顺序连接起来。顺序是？3）、为何要进行两次筛选？4）、如何进行第2次筛选？培养在多孔培养板上，每孔只有一个杂交瘤细胞。第1次筛选得到杂交瘤细胞（多种）。第2次筛选得到能产生特异性抗体的杂交瘤细胞群。问题强化：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。“生物导弹”＝单克隆抗体＋药物单抗导向，药物为弹头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。【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（）A.B淋巴细胞B．T淋巴细胞C．骨髓瘤细胞D．杂交瘤细胞AD【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×两个过程动物细胞培养过程单克隆抗体制备过程三个“一”一个诱导细胞融合的新方法－－灭活病毒一个新细胞－－杂交瘤细胞一个优势－－单克隆抗体特异性强、灵敏度高的优势(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自小鼠体内的细胞，从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射_____________类物质。（2）d过程是一个_____________过程，该过程的进行常用_____________或_____________的诱导。(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成种类型的C细胞，因此需用__________培养基筛选出D细胞用于培养，D细胞的名称是，其特点是_________________________________________。效应B抗原细胞融合聚乙二醇灭活的病毒选择性3既能无限增殖又能产生特异性抗体杂交瘤细胞(4)在培养时通过________分裂方式大量繁殖。D细胞体外培养需要注意的条件是（要求答5项）__________________________________。（5）单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面，与常规抗体相比，其特点是_________________。特异性强、灵敏度高有丝无菌、无毒的环境；充足的营养；适宜的温度和pH；适宜的气体环境15、（1）单克隆抗体是指。（2）制备单克隆抗体的步骤：①将__________注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得淋巴细胞，其中至少1个淋巴细胞带有抗该抗原的抗体。②将步骤①获得的B淋巴细胞与步骤②培养的骨髓瘤细胞在_________________的诱导下融合。③将诱导后产生的多种细胞，放在_______培养基的多孔培养板上培养，筛选。④这样获得的杂交瘤细胞既具有B淋巴细胞_____________的能力，又具有________________的本领。⑤检测和分离带有抗X抗体的阳性细胞，培养板中每孔放一个细胞进行培养。⑥将阳性细胞进行增殖，从而制备出大量抗该抗原的单克隆抗体。化学性质单一，特异性强的抗体抗原聚乙二醇选择性无限增殖产生专一抗体（3）大量制备单克隆抗体的方法主要有两种：①体外培养法，可获得10μg/mL的抗体；②动物体内诱生法可获得5~20mg/mL的抗体。你选择的方法及原因是。（4）用本法制备出的单克隆抗体仍具有局限性，因为它是用小鼠的_______细胞制备的，其化学本质是___________，应用于人体，会作为产生，解决这个问题的方法是_____________________________。大量生产选①，小规模生产选②效应B蛋白质异物免疫反应采用人的效应B细胞制备15、右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抗体的实验方案。据图回答：（1）该方案能达到预期效果吗？。原因是______________________________________________。（2）图中②为过程，常用作为诱导剂。该细胞继承了_____________________，因此不仅能分泌___________，还有本领。不能没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生专一抗体的B淋巴细胞细胞融合灭活病毒双亲细胞的遗传物质特异性抗体大量增殖制备单克隆抗体（3）该方案的目的是_________________________。