细胞融合技术
细胞融合技术(以杂交瘤技术为例)
一、技术背景
细胞融合技术是制备单克隆抗体的核心步骤,通过将 免疫后的脾脏B淋巴细胞(具备抗体分泌能力但无法长期增殖)与 骨髓瘤细胞(具备无限增殖能力但不分泌抗体)融合,获得既能持续增殖又能分泌特异性抗体的 杂交瘤细胞。成功的关键在于 免疫方案设计、融合条件优化 及 高效筛选体系。
二、实验流程与关键步骤
1. 免疫处理
目的:激活小鼠脾脏中的抗原特异性B淋巴细胞,使其大量增殖并分化成浆细胞。
操作要点:
抗原制备:纯化目标抗原(蛋白/多糖/细胞等),确保高免疫原性。
免疫程序:
初次免疫:抗原+弗氏完全佐剂(CFA)腹腔注射。
加强免疫:间隔2-4周,抗原+弗氏不完全佐剂(IFA),共2-3次。
终末免疫:融合前3天,直接静脉注射抗原(不加佐剂),最大化激活B细胞。
2. 细胞准备
脾脏细胞悬液:
处死免疫小鼠,无菌取脾脏,研磨后过筛(70 μm细胞筛),获得单细胞悬液。
去除红细胞(ACK裂解液处理),调整浓度至1×10⁷ cells/mL。
骨髓瘤细胞:
选择缺乏HGPRT酶的骨髓瘤细胞系(如SP2/0或NS0),确保筛选可行性。
使用对数生长期细胞(活力>95%),调整浓度至2×10⁶ cells/mL。
3. 细胞融合
融合剂:聚乙二醇(PEG 1500),浓度40-50%,作用时间1-2分钟。
操作步骤:
将脾脏细胞与骨髓瘤细胞按 10:1 比例混合(如10⁸脾脏细胞 + 10⁷骨髓瘤细胞)。
离心(1000 rpm,5分钟),弃上清。
逐滴加入预热的PEG,轻柔搅拌1分钟。
缓慢加入无血清培养基终止反应,离心后重悬于HAT培养基。
4. 筛选培养(HAT选择系统)
HAT培养基成分:
次黄嘌呤(H)、胸腺嘧啶核苷(T):提供DNA合成旁路原料。
氨基蝶呤(A):阻断DNA主要合成途径(抑制二氢叶酸还原酶)。
筛选原理:
脾脏细胞:无法长期增殖(自然凋亡)。
骨髓瘤细胞:缺乏HGPRT酶,无法利用旁路途径合成DNA(死亡)。
杂交瘤细胞:继承脾脏细胞的HGPRT酶和骨髓瘤的增殖能力(存活)。
5. 克隆化培养
有限稀释法:将初筛阳性孔细胞稀释至0.5-1 cell/孔,确保单克隆性。
抗体检测:ELISA/免疫荧光筛选高分泌孔,扩大培养并冻存。
三、关键影响因素与优化策略
| 关键环节 | 常见问题 | 优化措施 |
|---|---|---|
| 免疫效果差 | 抗体效价低,融合后阳性率低 | 优化抗原纯度与剂量,调整佐剂类型(如CpG佐剂增强Th1应答) |
| 融合效率低 | 杂交瘤细胞数量少 | 控制PEG作用时间与温度(37℃),使用电融合法替代化学融合 |
| 筛选失败 | 非杂交瘤细胞过度生长 | 严格保证HAT培养基新鲜度,及时更换培养基 |
| 克隆不纯 | 多克隆污染 | 多次有限稀释(至少3次),结合流式分选单细胞 |
四、应用与意义
单克隆抗体制备:用于疾病诊断(如ELISA试剂盒)、靶向治疗(如抗HER2曲妥珠单抗)。
细胞工程研究:构建分泌特定细胞因子的工程细胞。
药物筛选平台:表达膜受体的杂交瘤用于高通量药物筛选。
五、注意事项
无菌操作:全程超净台操作,避免支原体污染。
细胞活性监测:台盼蓝染色评估融合前细胞存活率(需>90%)。
筛选时间窗:融合后7-14天为重点观察期,及时标记阳性克隆。
总结:细胞融合技术的成功依赖于 精准的免疫方案、高效的融合条件 及 严格的筛选体系。通过优化各环节参数,可显著提高杂交瘤阳性率,为获得高特异性单克隆抗体奠定基础。
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