备课素材：杂交瘤细胞的抗凋亡 2022—2023学年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