“单克隆抗体”学习中的几个问题分析

“单克隆抗体”学习中的几个问题分析

“单克隆抗体”是动物细胞工程的重要内容，动物细胞融合技术的重要应用就是制备单克隆抗体，学生对这项现代生物技术既充满兴趣又深感抽象，教材仅以“单克隆抗体制备过程示意图”和简单的文字描述来介绍，因而要达到课标要求的理解、综合应用水平，还需有一定的背景知识，如：免疫学基础，细胞融合过程及其对性状表达的影响等知识。基于此，本文围绕这些问题进行分析解答，以便于师生教与学。

1.一种抗原能使机体产生几种抗体

免疫学告诉我们抗原是指能引起机体发生特异性免疫反应的任何物质或病原体，包括自身的衰老、损伤细胞和癌变细胞。抗原具有异物性、大分子性和特异性的特点。其特异性与抗原分子表面和分子内部的特定的化学基团——抗原决定簇有关。一般，一个抗原分子具有多个抗原决定簇，如：流感病毒有40多个，白喉类病毒有8个。抗原决定簇是免疫细胞识别抗原的重要依据，也是诱导淋巴细胞分化的刺激因素，又是同相应抗体结合的部位。抗原注射到人和哺乳动物体内，一个B淋巴细胞只能接受一种抗原决定簇的刺激，分化为效应B 淋巴细胞和记忆细胞，并能产生与该抗原决定簇特异性结合的特异抗体。即一种抗原决定簇指引起一种特异抗体，因而一种复杂的抗原进入机体后，可刺激机体不同的B细胞分化产生多种抗体。这些抗体各不相同，只能与相应的抗原决定簇结合，因而都可以和该抗原结合，但结合部位不同，即一种抗原引起机体产生多种特异的抗体，但每一个效应B淋巴细胞只能产生其中一种特异的抗体。这样血清抗体就是由多个不同的B淋巴细胞应答一个抗原的结果，即不同淋巴细胞产生的特异抗体能与该抗原的不同抗原决定簇结合，因此，血清抗体纯度低、灵敏度低、特异性差。单克隆抗体是由同一种B淋巴细胞群体（克隆化）合成并分泌的，这些抗体均一，只识别同一种抗原决定簇，因而特异性强、灵敏度高。

2.为什么在得到杂交瘤细胞后，还要进行抗体检测和筛选

经过选择培养基筛选，得到的杂交瘤细胞不一定能产生所需的特异抗体。原因有三：①经抗原处理过的机体脾脏中提取的细胞不一定都是效应B细胞，因而杂交瘤细胞不一定产生抗体；②即使相应的效应B细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞，也由于细胞融合时，有部分染色体的随机丢失，若与抗体合成有关的基因所在的染色体丢失了，不能产生抗体，或者即使融合细胞没有丢失，也会由于杂种细胞中遗传物质的表达受到相互干扰而无法正常表达，因而只有极少数杂交瘤细胞能产生特异的抗体；③由于一种抗原刺激机体可使机体中存在多种浆细胞，所以杂交瘤细胞产生的抗体不一定是所需的抗体，也不是单一的抗体。因此需要利用多孔细胞培养板培养，检测各孔的上清液中细胞分泌的抗体，将阳性孔进行有限稀释法选择，保证毎孔中的细胞为单克隆细胞，这样的细胞群进行大量的体内或体外培养，可得到特异强性灵敏度高的单克隆抗体。

3.单克隆抗体的制备过程为什么只需两个阶段的筛选

单克隆抗体的制备，其实质是将能产生所需特异抗体的效应B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，经筛选得到既能产生所需特异抗体，又能无限增殖的杂交瘤细胞，对其进行动物细胞培养，从培养液中分离提纯单克隆抗体即可。因而有学生认为在细胞融合前，先从脾脏提取的制敏细胞中，筛选得到特异的效应B淋巴细胞，要筛选三次。这种想法是存在偏差的，也是没有必要的，基于前面的讨论可知，首先效应细胞在体外不能增殖，因而很难筛选，其次即使能筛选到目标细胞，经融合后，也不一定能产生抗体，根据实验简约原则，不需要这次筛选，所以单克隆抗体制备过程只进行两次筛选：第一次选择得到多种杂交瘤细胞，第二次选择得到既能产生所需特异抗体，又能无限增殖的杂交瘤细胞。