细胞融合技术综述

姓名 徐帅 班级 10级生物工程 学号 14103401469

摘要： 细胞融合技术作为细胞工程的核心基础技术之一,已在农业、医药、

环保等领域取得了开创性的研究成果,而且应用领域不断扩大。细胞融合技术不仅为核质关系、基因调控、遗传互补、细胞免疫学、肿瘤发生、基因定位、衰老控制等理论领域的研究提供了有力的手段,而且被广泛应用于免疫学、遗传学、发生生物学,特别是在单克隆抗体及动植物远缘杂交育种等方面具有十分重要的意义。随着细胞融合技术研究的不断深入,细胞融合技术的发展前景及其产生的影响将日益显著。文章综述了细胞融合技术中的常用方法：仙台病毒、诱导法、聚乙二醇/ 化学诱导法、电融合诱导法、激光诱导法及此技术的最新研究进展：基于微流控芯片的细胞融合技术、高通量细胞融合芯片等，并对它们的优缺点进行讨论。并综述了有利于细胞融合技术完善的基础理论研究：细胞同步性和单方的染色体丢失现象。同时提出了未来研究方向的设想。

前言： 细胞融合技术是20世纪60年代迅速发展起来的一项新兴细胞工程

技术[1]。细胞融合(cell fusion)也称细胞杂交( cellhybridization) 、原生质体融合(protoplast fusion)或体细胞杂交(somatic hybridization), 是指细胞通过介导和培养, 在离体条件下用人工方法将不同种的细胞通过无性方式融合( 合并) 成一个核或多核的杂合细胞的过程[1]。 细胞融合不仅为细胞的起源、核质关系、肌肉骨骼胎盘的发育[2] 、肿瘤发生、干细胞介导的组织再生等理论领域的研究提供了有力的手段[3] ,而且被广泛应用于微生物学、育种学、发生生物学,特别是在单克隆抗体[4 - 5] 及动植物远缘杂交育种方面具有重要意义。

一 . 细胞融合技术发展的回顾

人们很早就注意到了在自然条件下发生的细胞融合现象,首先在病料组织中发现了由细胞融合产生的多核细胞,紧接着发现在脊椎动物和无脊椎动物的正常细胞中也可发生细胞融合。随后在体外组织培养中也发现了离体细胞的融合现象。自从发现活病毒可在体内介导癌细胞融合后,人们又实现了灭活病毒促进动物异种细胞的融合,从而打破了细胞融合的种属屏障,推动细胞融合技术跃上新的台阶。原生质体的大量制备技术限制了植物细胞融合技术的发展,因此植物细胞融合的起步比动物细胞融合要迟十年左右。直到用酶法大量制备有活力的原生质体获得成功后,才使植物原生质体的融合工作迅速发展起来。然而,由于病毒诱导细胞融合存在着病毒制备困难、操作复杂、灭活病毒的效价差异大等原因,人们又找到了比病毒简便、快速和高效且比病毒更易制备和控制、活性稳定、使用方便的化学物质PEG,作为病毒的替代物诱导细胞融合,这是一个里程碑式的发现,引起实验生物学的“无声革命”。但在PEG诱导细胞融合的有效浓度范围内(50%-55%)对细胞毒性很大,因此人们又找到了新的方法来替代PEG介导细胞融合法,这些新方法有电脉冲诱导细胞融合技术和激光融合技术等。总之,细胞融合技术在实践中不断发展和完善,细胞融合方法得到了不断的更新和改进,融合率也得到逐步的提高。现在新的细胞融合方法正在尝试将各种物理、化学手段综合应用,使细胞融合的方法和手段操作更为简便,便于量化研究,同时又能使融合率得到不断提高的方向发展。

1.动物细胞融合

一些致癌病毒虽然能够诱导细胞融合,但由于具有毒性大等潜在的危险性而在应用上受到很大的限制,由此科研人员又试图尝试使用灭活的病毒来

作为促融物,并且以异种细胞作为融合对象。1965年,英国Harris等报告灭活病毒可以