2024-2025學(xué)年高中生物課件（人教版2019）選擇性必修三2-2-2動物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體

§2-2動物細(xì)胞工程（2）細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程思考Thinking有沒有技術(shù)能讓不同種動物的體細(xì)胞進行雜交，培育出集不同細(xì)胞的優(yōu)勢于一身的動物細(xì)胞呢？運用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，可以跨越不同種植物之間生殖隔離的屏障，培育出新的作物類型。動物細(xì)胞融合技術(shù)動物細(xì)胞融合技術(shù)含義動物細(xì)胞融合技術(shù)就是使兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)。結(jié)果融合后形成的雜交細(xì)胞具有原來兩個或多個細(xì)胞的遺傳信息。原理與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同。動物細(xì)胞融合技術(shù)方法常用方法有：化學(xué)法：PEG融合法物理法：電融合法生物法：滅活病毒誘導(dǎo)法等。相關(guān)信息滅活：是指用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力，但并不破壞它們的抗原結(jié)構(gòu)。滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞互相凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞發(fā)生融合。動物細(xì)胞融合技術(shù)意義細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。成果人們可以按照預(yù)先的設(shè)計使不同細(xì)胞融合，至今，種間、屬間、科間，甚至動物和植物之間的細(xì)胞融合都已獲得了成功。目前，這一技術(shù)已經(jīng)成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段，特別是利用動物細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)，為制造單克隆抗體開辟了新途徑?？贵w的

傳統(tǒng)生產(chǎn)方法：早期人們?yōu)榱双@得抗體，就向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原，使動物產(chǎn)生抗體，然后從動物血清中分離所需抗體。缺點：用這種方法制備的抗體不僅產(chǎn)量低、純度低，而且特異性差。研究和探索為解決這一難題，科學(xué)家進行了多年的研究和探索。發(fā)現(xiàn)哺乳動物感染病原體后，體內(nèi)會形成相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞，這些細(xì)胞能分泌抗體，抗體識別并特異性結(jié)合病原體，從而抑制病原體的增殖等。難題動物體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體的種類超過百萬種，但每一個B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。因此，要想獲得大量的單一抗體，必須克隆單一的B淋巴細(xì)胞，形成細(xì)胞群。在體外培養(yǎng)條件下，一個B淋巴細(xì)胞是不可能無限增殖的，怎樣解決這一問題呢？單克隆抗體技術(shù)的產(chǎn)生1975年，英國科學(xué)家米爾斯坦和德國科學(xué)家科勒在前人基礎(chǔ)上設(shè)計了一個創(chuàng)造性的方案：把一種B淋巴細(xì)胞與能在體外大量增殖的骨髓瘤細(xì)胞融合，得到的融合細(xì)胞就可能大量增殖，產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。根據(jù)該設(shè)想，通過實驗，他們得到了單克隆抗體。由于這一貢獻，米爾斯坦和科勒于1984年獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。單克隆抗體的制備過程注射抗原培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞用特定抗原對小鼠免疫，并從其脾中獲取能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細(xì)胞多種B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞將骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合多種雜交細(xì)胞用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選：在該培養(yǎng)基上，未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長。誘導(dǎo)融合單克隆抗體的制備過程抗體檢測呈陽性的雜交瘤細(xì)胞(分泌的抗體能與特定抗原結(jié)合)雜交瘤細(xì)胞（既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生抗體）單克隆抗體對上述經(jīng)選擇培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。將抗體檢測呈陽性的雜交瘤細(xì)胞在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)，或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取大量的單克隆抗體。體外培養(yǎng)注射到小鼠腹腔內(nèi)單克隆抗體的特點能準(zhǔn)確地識別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備?！舅伎肌び懻摗繂慰寺】贵w的應(yīng)用資料1使用高效的細(xì)胞毒素類藥物進行化療可以有效殺傷腫瘤細(xì)胞。但細(xì)胞毒素沒有特異性，在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時還會對健康細(xì)胞造成傷害，這限制了它在臨床上的應(yīng)用?？贵w—藥物偶聯(lián)物（antibody-drugconjugate，ADC）通過將細(xì)胞毒素與能特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合，實現(xiàn)了對腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷。ADC通常由抗體、接頭和藥物（如細(xì)胞毒素）三部分組成，它的作用機制如下圖所示?？贵w藥物接頭細(xì)胞凋亡ADC被細(xì)胞吞噬①②③④⑤釋放藥物溶酶體裂解ADC【思考·討論】單克隆抗體的應(yīng)用討論DiscussADC的抗體和藥物各具有什么作用？抗體主要發(fā)揮靶向運輸作用，即通過特異性結(jié)合靶細(xì)胞表面的抗原，將連接的藥物輸送到靶細(xì)胞;藥物發(fā)揮治療效應(yīng)，如殺傷靶細(xì)胞。討論Discuss除了細(xì)胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物？【提示】可以用放射性同位素標(biāo)記單克隆抗體進行靶向放療。一些作用于細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的藥物可以通過阻斷腫瘤細(xì)胞的信號通路來抑制其生長，理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結(jié)合進行治療。【思考·討論】單克隆抗體的應(yīng)用資料2用抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成的“早早孕診斷試劑盒”，在妊娠第8天就可以作出診斷，這比原來的診斷方法提前了10d左右，可以避免孕婦在不知道妊娠的情況下因服用藥物而對胎兒造成不利影響。該方法檢測的準(zhǔn)確率在90%以上。討論Discuss單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床應(yīng)用上各具有什么優(yōu)勢？【提示】單克隆抗體診斷試劑盒中的單克隆抗體只與特定的抗原反應(yīng)，因此檢測的特異性和靈敏度大大提高;生產(chǎn)單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)、冷凍保存和復(fù)蘇利用，有利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)診斷試劑盒。ADC能夠協(xié)同發(fā)揮抗體特異性識別的靶向作用和細(xì)胞毒素對腫瘤細(xì)胞的殺傷作用，因此它在臨床上具有靶點清楚、毒副作用小等優(yōu)點?！舅伎肌び懻摗繂慰寺】贵w的應(yīng)用討論Discuss單克隆抗體在臨床上還有哪些應(yīng)用？你可以課后搜集資料，然后以“單克隆抗體在臨床上的應(yīng)用”為主題，出一期黑板報或制作電子板報宣傳相關(guān)知識。【提示】單克隆抗體在臨床上的應(yīng)用涉及治療、診斷等方面。單克隆抗體藥物已被廣泛用于腫瘤、自身免疫病等疾病的治療，如利妥昔單抗被用于治療復(fù)發(fā)難治的低分化B細(xì)胞淋巴瘤;曲妥珠單抗被用于治療乳腺癌等。在臨床診斷方面，單克隆抗體被廣泛用于一些感染性疾病的檢測、腫瘤的診斷、激素和細(xì)胞因子的測定等。以單克隆抗體在診斷腫瘤方面的應(yīng)用為例,用放射性同位素或熒光標(biāo)記抗腫瘤表面抗原的單克隆抗體，可以用這些抗體來對體內(nèi)的腫瘤進行定位輔助診斷并確定腫瘤的復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移等。單克隆抗體及其應(yīng)用應(yīng)用廣泛用作診斷試劑，在多種疾病的診斷和病原體鑒定中發(fā)揮重要的作用。例如，利用同位素或熒光標(biāo)記的單克隆抗體在特定組織中成像的技術(shù)，可定位診斷腫瘤、心血管畸形等疾病。運載藥物。單克隆抗體自身也能用于治療疾病。在醫(yī)藥領(lǐng)域，單克隆抗體