細(xì)胞融合的方法有三種:生物方法、化學(xué)方法、物理方法。
一、細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交?,?是指細(xì)胞通過介導(dǎo)和培養(yǎng),?在離體條件下用人工方法將不同種的細(xì)胞通過無性方式融合(?合并)?成一個核或多核的雜合細(xì)胞的過程。體細(xì)胞融合后可形成四倍體或多倍體細(xì)胞,由此形成的雜交細(xì)胞,其特性會有很大的變化。
二、化學(xué)誘導(dǎo)融合
1.鹽類融合法。此法是應(yīng)用最早的誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法。鹽類融合劑對原生質(zhì)體的破壞小。今后研究應(yīng)提高其融合率?,使其對液泡化發(fā)達(dá)的原生質(zhì)體能夠誘發(fā)融合。
2.高鈣和高pH值融合法。高?Ca2+和高pH值可以誘發(fā)融合。提高該方法的使用范圍是亟待解決的問題。
3.聚乙二醇融合法(PEG法)?。1974年發(fā)現(xiàn)的聚乙二醇(PEG)使不同科屬的植物原生質(zhì)體之間都可以融合,融合率可達(dá)30%。聚乙二醇是乙二醇的多聚化合物,存在一系列不同分子量的多聚體。PEG可與水分子借氫鍵結(jié)合,導(dǎo)致細(xì)胞脫水而發(fā)生質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的變化,從而引起細(xì)胞融合。為了發(fā)揮PEG促進(jìn)細(xì)胞融合的效力,必須采用較高的濃度(40%~50%,分子量為6000),但PEG在高濃度下,細(xì)胞可能因脫水而受到顯著的破壞。因此,選擇合適的分子量、濃度及作用時間是PEG融合技術(shù)的關(guān)鍵。影響原生質(zhì)體融合的因素很多。特別是環(huán)境中的陽離子存在,融合時的pH?也對原生質(zhì)體融合有較明顯的影響。一般來講鈣、鎂離子有助于融合。如有鈣離子存在時,可得到較高的融合率。但在缺乏鈣離子時,若pH?較低,融合頻率也較高。這是因為鈣離子和帶負(fù)電荷的PEG與細(xì)胞膜表面分子相互作用,使原生質(zhì)體帶電,彼此易于附著發(fā)生凝集所致。PEG誘導(dǎo)細(xì)胞融合由于具有容易制備和控制、活性穩(wěn)定、使用方便等特點(diǎn),在細(xì)胞融合領(lǐng)域取得了可喜的成績,大量的研究仍采用此法。雖然PEG作為融合劑有很多成功的報道,但存在著對細(xì)胞損傷大、殘存有毒性、融合率較底及經(jīng)驗性大等缺陷。
三、?物理誘導(dǎo)融合
1。細(xì)胞電融合技術(shù)細(xì)胞電融合是以脂質(zhì)膜和脂質(zhì)一蛋白質(zhì)膜的電學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的,以雙向電泳和電子擊穿細(xì)胞質(zhì)膜的聯(lián)合作用為手段,和細(xì)胞電注射構(gòu)成一對互補(bǔ)技術(shù)。在短時間強(qiáng)電場的作用下,細(xì)胞膜發(fā)生可逆性電擊穿(Reverisb?leb?reakdown),瞬時失去其高電阻和低通透特性,然后在數(shù)分鐘后恢復(fù)原狀。當(dāng)可逆電擊穿發(fā)生在兩個相鄰細(xì)胞的接觸區(qū)時,即可誘導(dǎo)他們的膜相互融合,從而導(dǎo)致細(xì)胞融合。
細(xì)胞融合分為兩步:第一步是建立細(xì)胞間接觸(cell-to-cell?contact)?;第二步,接受區(qū)膜結(jié)構(gòu)受擾動而紊亂,然后恢復(fù)并融合。根據(jù)其誘導(dǎo)細(xì)胞接觸的性質(zhì),分為特異性和非特異性兩大類。非特異性細(xì)胞電融合法是指在進(jìn)行細(xì)胞電融合時,無法排除親本細(xì)胞的自體融合而只進(jìn)行雙親本間的細(xì)胞雜交融合。主要原因是細(xì)胞間的相互接觸是無選擇性的,是非特異性細(xì)胞聚集。非特異性電融合技術(shù)包括細(xì)胞物理聚集電融合法和細(xì)胞化學(xué)聚集電融合法。
細(xì)胞融合所必需的兩個步驟為:①細(xì)胞間接觸;②接觸區(qū)的膜結(jié)構(gòu)受到瞬間擾動而導(dǎo)致融合。只要其中的任意一步有特異性,就能形成特異性的細(xì)胞融合。?
2.激光誘導(dǎo)法。激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合術(shù)是利用激光微束對相鄰細(xì)胞接觸區(qū)的細(xì)胞膜進(jìn)行破壞(或擾動),可將兩個不同特性、不同大小的細(xì)胞在顯微鏡下實現(xiàn)融合。即利用光鑷捕捉并拖動一個細(xì)胞使之靠近另一個細(xì)胞并緊密接觸,然后對接觸處進(jìn)行脈沖激光束處理,使質(zhì)膜發(fā)生光擊穿,產(chǎn)生微米級的微孔。這樣,由于質(zhì)膜上微孔的可逆性,細(xì)胞開始變形融合,最終成為一個細(xì)胞。使用此技術(shù)時,使細(xì)胞接觸的方法可用①光俘虜法;②用低濃度的融合劑PEG?(5%?)使細(xì)胞聚法。目前,最新穎的方法是利用激光光阱建立兩細(xì)胞間接觸,即光鑷?yán)眉す飧咚构馐鈭龅奶荻攘Π鸭?xì)胞從光束邊緣拉向光束中間,在光斑直徑與光波波長尺度相比擬時,指向束腰的軸向梯度力要大于沿光束方向的散射力,該梯度力把細(xì)胞豎直地拉到激光束腰下方處,從而實現(xiàn)對細(xì)胞的操作。?