文档介绍:细胞生物学实验细胞融合
概念
促融合剂与融合技术
应用与意义
重点
一 定义: Cell fusion
细胞融合:(Cell fusion)又称
体细胞杂交
(somatic hybridization)
是指将不同来等量混合。
③常用PEG的分子量通常为4000~6000,加热熔化与Eagle溶液配成50%(W/V)浓度(小分子质量的PEG配成55%浓度)。加入PEG后,24℃培育10~20min
注意时间宜短不宜长,过长,使原生质体周围包裹一层膜形成凝集体,会降低融合率),缓缓加入高pH、高钙离子溶液15min后用冲洗液清洗,离心收集原生质体。
1981年,Scheurich和Zimmermann发明了电诱导细胞融合。
电融合槽
在直流电脉冲的诱导下,原生质体质膜表面的电荷和氧化还原电位发生改变,使异种原生质体黏合并发生质膜瞬间破裂,进而质膜开始连接,直到闭和成完整的膜形成融合体。
细胞电融合
原理:
悬于大小不同的两平行电极间的低导电率溶液中的细胞,在1—100MHz和100—1000V/cm的交流电场中,会向小电极移动,并极化成偶极子,而沿电场方向发生双向电泳,此时再加上适当强度和持续时间的高压电脉冲,即可使相邻细胞膜的接触区产生可逆电降解,从而触发细胞融合。
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偶极子
电诱导法原理
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双向电泳:在交流电场的作用下(1MHz,150V/cm)细胞膜上正负电荷分离,产生偶极,两个极化的细胞会发生相互的紧密接触。
原生质体电融合过程
1)在高频电流电场下的相互接触。
2)脉冲刺激后30s
3)50秒后
4)
5)6分钟后
6)15分钟后,原生质体融合完成。
注意事项
1)对介质要求高,一般用高纯度的蒸馏水并选用适当的非电介质溶液,如甘露醇等配制等渗性介质。
2)注意控制高频交流电压和直流脉冲电压的强度和时间,以防止细胞连接成串或发生可逆性降解。
优点:
融合率高,达70%-80%,甚至100%
可在显微镜下定向诱导细胞融合
可直接挑选杂种细胞
重复性强、对原生质体伤害小;装置精巧、方便简单;免去PEG诱导后的洗涤过程、诱导过程可控制性强等。
融合指数(fusion index):
反映细胞融合的效率
有两种计算方法:
=(对照组细胞数-试验组细胞数)/试验组细胞数
=多核细胞中的细胞核数/所有细胞中的细胞核数
不同细胞融合的条件及其主要应用
来源 前处理 融合的方法 主要应用
动物细胞 不需 仙台病毒,
PEG ,电融合 生产单克隆抗体
植物细胞 脱壁 PEG,电融合 创造植物新品种
微生物细胞 脱壁 PEG, 高产优质新菌种
A
A
B
B
A
A
B
B
B
A
A
B
同核体
同核体
异核体(杂交细胞)
未融合
未融合
加入融合剂
融合细胞的类型
同核体:由同一亲本细胞融合而来
异核体: (heterokaryon)有不同亲本细胞融合而来
异核体其细胞膜融合在一起,而融合的细胞含有两个不同的细胞核。
动物细胞融合影响因素
动物细胞融合中,除促融剂外,其他如细胞性质、温度、pH、离子强度及离子种类等均全影响细胞融合效率。
①亲本细胞表面性质影响较大
②细胞种类不同,融合效果也不同,如腹水癌及株化细胞较易融合,而淋巴细胞或血球细胞几乎不融合。
③细胞融合时需要适宜温度和运动状态。
如仙台病毒诱导-腹水癌细胞融合时,于37℃ 振摇时易于融合,且融合效率与病毒量呈正比。但在34℃振摇则融合率下降。在37℃时不振摇则-不融合。
④细胞融合过程中,通常耗氧量较大,缺氧时经常不融合。空气中含氧量大于20%时有一定融合率,但有些细胞在无氧条件也可融合。
⑤有些细胞融合时需要Ca2+,否则不融合,细胞蛋白质亦发生变化。
实验表明Sr2+、Ba2+、Mg2+、Mn2+等离子可代替Ca2+,但有效浓度较Ca2+大的多。。
⑥-,在此范围之外,融合率均较低。
比较常