备课素材：杂交瘤细胞的抗凋亡-高二下学期生物人教版选择性必修三

杂交瘤细胞的抗凋亡先看一道试题：H18杂交瘤细胞在培养过程中的凋亡现象制约着其生产能力的提高。通过基因工程可改造H18杂交瘤细胞的抗凋亡能力，相关步骤如下:①细胞培养。将人肝癌细胞在含10%小牛血清的培养液中培养，一段时间后，用胰蛋白酶处理培养液，漂洗后调整细胞悬液浓度为1×107个/mL。②免疫小鼠。向小鼠体内注射肝癌细胞悬液0.8mL，以后每隔2周免疫1次，共免疫3次，最后1次免疫后3天，取脾脏制成细胞悬液备用。③细胞融合及筛选。将脾脏细胞悬液和骨髓瘤细胞悬液在50%PEG作用下进行融合，筛选出能产生抗人肝癌的单克隆抗体HAb18的H18杂交瘤细胞。④改造H18杂交瘤细胞。利用PCR技术获得小鼠的bcl—XL基因(抗凋亡基因)，构建表达载体，通过脂质体法将其导入H18杂交瘤细胞中，再筛选出抗凋亡能力明显提高的H18杂交瘤细胞。请分析回答下列问题。（1）步骤①中，肝癌细胞合成培养液中特有的成分是

，培养液中还需加入一定量抗生素的目的是

。（2）步骤②中，肝癌细胞免疫小鼠需在一定时间内间隔注射3次，其目的是

。（3）步骤③中，除了用50%PEG促进细胞融合外，常用的生物诱导因素是

，物理诱导方法是

(写出一种即可)。步骤④中，通过脂质体法将表达载体导入H18杂交瘤细胞的过程依赖的原理是

。（4）与普通抗肝癌药物相比，用抗人肝癌单克隆抗体HAb18与相应抗癌药物结合制成的“生物导弹”治疗肝癌的主要优点是

。（5）乙醇有诱导细胞凋亡的作用。为了建立H18杂交瘤细胞凋亡检测模型，科研人员利用不同浓度的乙醇溶液诱导H18杂交瘤细胞凋亡，其结果如图所示:抗凋亡细胞株的建立与筛选应选择的诱导条件是

(用图中字母表示)。答案：（1）血清

防止杂菌污染（2）增强免疫，刺激小鼠产生更多的淋巴细胞（3）灭活的病毒

电刺激

膜的流动性（4）能将药物定向带到癌细胞所在部位，减少对正常细胞的伤害，减少用药剂量（5）C解析：（1）步骤①中肝癌细胞合成培养液中特有的成分是血清，目的是补充细胞生长所需的未知营养物质。培养液中还需加入一定量抗生素的目的是防止杂菌污染。（2）肝癌细胞免疫小鼠需在一定时间内间隔注射3次,其目的是增强免疫，刺激小鼠产生更多的淋巴细胞。（3）步骤③中，除了用50%PEG促进细胞融合外，常用的生物诱导因素是灭活的病毒，物理诱导方法是电刺激。传统的脂质体是将磷脂、胆固醇或其他脂类的乙醚溶液加入DNA溶液中，经特殊处理而得到单层或双层的带DNA的脂质体小泡，其可被受体细胞内吞而实现基因转移。故步骤④中通过脂质体法将表达载体导入H18杂交瘤细胞的过程依赖的原理是膜的流动性。（4）与普通抗肝癌药物相比，用抗人肝癌单克隆抗体HAb18与相应抗癌药物结合制成的“生物导弹”治疗肝癌的主要优点是能将药物定向带到癌细胞所在部位，减少对正常细胞的伤害，减少用药剂量。（5）分析柱形图可知，该实验的自变量是乙醇诱导的时间及乙醇的浓度，因变量是凋亡细胞的比例；根据实验结果可知，乙醇浓度为510mmol/L诱导6－7h时，细胞凋亡的比例最高。因此抗凋亡细胞株的建立与筛选应选择的诱导条件是浓度为510mmol/L乙醇诱导6h，此时凋亡细胞比例最大且诱导用时较短，故选C项。这道试题涉及到杂交瘤细胞的抗凋亡。教材中没有提到。那么，如何提高杂交瘤细胞的抗凋亡能力？近年来，利用抗凋亡基因，改造动物细胞，使其具有较强的抗凋亡能力。在动物细胞规模化培养的生产工艺中已被应用。由于动物细胞在生物反应器中进行大规模高密度培养时，细胞的生长易受各种条件的影响而变化，如营养缺乏、代谢产物累积、pH和溶氧、机械搅拌和剪切力等因素都会诱发细胞凋亡。因此，抗细胞凋亡的研究，对提高动物细胞表达产品的产量具有重要意义。理解上述试题中的实验步骤，需要了解三个方面的知识，一是H18杂交瘤细胞的获得；二是增强抗凋亡能力提高的办法；三是如何筛选抗凋亡能力强的H18杂交瘤细胞。第一、获得H18杂交瘤细胞。利用参考教材中的杂交瘤细胞的方法。只不过原料细胞是肝癌细胞和脾脏细胞，筛选出“抗人肝癌的单克隆抗体HAb18”。当然，首先需要注射人肝癌细胞到小鼠体内获取脾脏细胞悬液（内含效应B细胞）。第二、增强抗凋亡能力提高。与凋亡相关的一系列基因产物可对细胞凋亡进行正负向的调控，因此通过导入相应基因可以调节细胞凋亡。bcl—XL基因具有抗凋亡能力的基因，原因是Bcl-xL是Bcl-2家族蛋白，在细胞凋亡调节中发挥重要作用。Bcl-xL可以和其它促凋亡蛋白形成异源二聚体而抑制细胞凋亡，也可以直接在线粒体外膜上形成寡聚体通道以在细胞应激时维持线粒体膜的正常状态。用PEF质粒和目的基因bcl—XL基因构建重组表达载体，重组前需要对目的基因进行PCR技术扩增，重组时用PstⅠ和XhoⅠ双酶切，通过脂质体法将其导入H18杂交瘤细胞中。第三、筛选和哀恸抗凋亡能力强和分泌单克隆抗体多的H18杂交瘤细胞。利用药物G418（遗传霉素）是一种氨基糖苷类抗生素，在分子遗传试验中，是稳定转染最常用的抗性筛选试剂。通过G418筛选出稳定高表达的bcl—XL的克隆株，利用促抗体分泌添加剂丁酸钠（NaBu）诱导杂交