細(xì)胞融合

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細(xì)胞融合(cell fusion)　

細(xì)胞融合

在自發(fā)或人工誘導(dǎo)下，兩個(gè)不同基因型的細(xì)胞或原生質(zhì)體融合形成一個(gè)雜種細(xì)胞。基本過程包括細(xì)胞融合形成異核體(heterokaryon)、異核體通過細(xì)胞有絲分裂進(jìn)行核融合、最終形成單核的雜種細(xì)胞。有性繁殖時(shí)發(fā)生的精卵結(jié)合是正常的細(xì)胞融合，即由兩個(gè)配子融合形成一個(gè)的的二倍體。在自然條件下或用人工方法(生物的、物理的、化學(xué)的)使兩個(gè)或兩個(gè)以上的細(xì)胞合并形成一個(gè)細(xì)胞的過程。人工誘導(dǎo)的細(xì)胞融合，在六十年代作為一門新興技術(shù)而發(fā)展起來。由于它不僅能產(chǎn)生同種細(xì)胞融合，也能產(chǎn)生種間細(xì)胞的融合，因此細(xì)胞融合技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。　基因型相同的細(xì)胞融合成的雜交細(xì)胞稱為同核體（homokaryon）；來自不同基因型的雜交細(xì)胞則稱為異核體（heterokaryon）?！　?/p>

過程

細(xì)胞膜有內(nèi)外兩層，細(xì)胞融合首先發(fā)生在外層，然后再到內(nèi)層，由此就出現(xiàn)了兩種融合通道，細(xì)胞體內(nèi)物質(zhì)通過這兩種通道轉(zhuǎn)移。病毒膜與目標(biāo)細(xì)胞融合時(shí)，只出現(xiàn)一種融合通道，即導(dǎo)致融合的基因只能在病毒中找到，而在目標(biāo)細(xì)胞中卻找不到。但是，通過EFF-1發(fā)生的細(xì)胞融合則是一個(gè)雙向融合過程，需要EFF-1出現(xiàn)在兩個(gè)相互融合的細(xì)胞中?！　?/p>

融合方法

同種細(xì)胞在培養(yǎng)時(shí)2個(gè)靠在一起的細(xì)胞自發(fā)合并，稱自發(fā)融合；異種間的細(xì)胞必須經(jīng)誘導(dǎo)劑處理才能融合，稱誘發(fā)融合。

誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法有三種：生物方法（如病毒誘導(dǎo)融合法）、化學(xué)方法（如聚乙二醇PEG誘導(dǎo)融合法）、物理方法（如電場(chǎng)誘導(dǎo)融合法）。

某些病毒如：滅活的仙臺(tái)病毒、副流感病毒和新城雞瘟病毒的被膜中有融合蛋白（fusion protein），可介導(dǎo)病毒同宿主細(xì)胞融合，也可介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞的融合，因此可以用紫外線滅活的此類病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合?；瘜W(xué)和物理方法可造成膜脂分子排列的改變，去掉作用因素之后，質(zhì)膜恢復(fù)原有的有序結(jié)構(gòu)，在恢復(fù)過程中便可誘導(dǎo)相接觸的細(xì)胞發(fā)生融合。　　

融合誘導(dǎo)物

細(xì)胞融合的誘導(dǎo)物種類很多．常用的主要有生物法用滅活的仙臺(tái)病毒(Sendai virus)，化學(xué)法如用聚乙二醇(Polyethyleneglycol，PEG)和物理法如電脈沖。目前應(yīng)用最廣泛的是聚乙二醇，因?yàn)樗椎?、?jiǎn)便，且融合效果穩(wěn)定。PEG的促融機(jī)制尚不完全清楚，它可能引起細(xì)胞膜中磷脂的酰鍵及極性基團(tuán)發(fā)生結(jié)構(gòu)重排。動(dòng)植物細(xì)胞融合方法不同，生物法利用滅活仙臺(tái)病毒是動(dòng)物細(xì)胞融合所特有的。

自發(fā)條件下或人工誘導(dǎo)下, 兩個(gè)不同基因型的細(xì)胞或原生質(zhì)體融合形成一個(gè)雜種細(xì)胞?；具^程包括細(xì)胞融合導(dǎo)致異核體(heterokaryon)的形成, 異核體通過細(xì)胞有絲分裂導(dǎo)致核的融合, 形成單核的雜種細(xì)胞。有性生殖時(shí)發(fā)生正常的細(xì)胞融合, 即由兩個(gè)配子融合成一個(gè)合子?！　?/p>

實(shí)驗(yàn)操作

人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)分步進(jìn)行∶首先用熒光染料標(biāo)記抗體∶將小鼠的抗體與發(fā)綠色熒光的熒光素(fluorescin)結(jié)合, 人的抗體與發(fā)紅色熒光的羅丹明(rhodamine)結(jié)合；第二步是將小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞在滅活的仙臺(tái)病毒的誘導(dǎo)下進(jìn)行融合；最后一步將標(biāo)記的抗體加入到融合的人、鼠細(xì)胞中，讓這些標(biāo)記抗體同融合細(xì)胞膜上相應(yīng)的抗原結(jié)合。開始,融合的細(xì)胞一半是紅色, 一半是綠色。在37℃下40分鐘后, 兩種顏色的熒光在融合的雜種細(xì)胞表面呈均勻分布，這說明抗原蛋白在膜平面內(nèi)經(jīng)擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)而重新分布。這種過程不需要ATP。如果將對(duì)照實(shí)驗(yàn)的融合細(xì)胞置于低溫(1℃)下培育, 則抗原蛋白基本停止運(yùn)動(dòng)。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果令人信服地證明了膜整合蛋白的側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)?！　?/p>

應(yīng)用價(jià)值

細(xì)胞融合不僅可用于基礎(chǔ)研究，而且還有重要的應(yīng)用價(jià)值，在植物育種方面已經(jīng)成功的有蘿卜+甘藍(lán)、粉藍(lán)煙草+郎氏煙草、番茄+馬鈴薯等等。　　

應(yīng)用

自發(fā)的動(dòng)物細(xì)胞融合機(jī)率很低，1962年Okada和Tadokoro發(fā)現(xiàn)滅活的仙臺(tái)病毒有促進(jìn)細(xì)胞融合的作用。這是由于病毒的磷脂外衣與動(dòng)物細(xì)胞的膜十分相似的緣故。病毒外殼上的某些糖蛋白可能還有促進(jìn)細(xì)胞融合的功能。此外，用聚乙二醇(polyethylene glycol，PEG)作為細(xì)胞融合劑，它可引起鄰近的細(xì)胞膜的粘合，繼而使細(xì)胞融合成為一個(gè)細(xì)胞?！　?/p>