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单细胞生物特点(6篇)

栏目:报告范文

单细胞生物特点篇1

关键词:分子靶向治疗;肺癌

中图分类号:R734.2文献标识码:A文章编号:1006-3315(2014)07-143-001

肺癌是我国发病率最高的恶性肿瘤,其发病率和病死率均居全国首位,迫切期望人们突破传统思维,寻找新的治疗方法。因此,探索新的治疗方法可显著提高肺癌治疗水平。

人们期望分子靶向治疗能像现代战争中的巡航导弹,自动寻敌、精准定点杀灭癌细胞;或者像现代战争中精确钻地的炸弹,能定向阻断癌细胞增殖,转移信号传导,进而破坏癌细胞代谢[1]。近年来,肿瘤分子靶向治疗已经进入了一个全新的时代。这些领域包括具有靶向性的表皮生长因子受体(EGFR)抑制剂;针对某些特定细胞标志物的单克隆抗体;针对某些癌基因和肿瘤标记物的药物;抗肿瘤血管生成的药物及基因治疗等。本文就肺癌的分子靶向治疗药物的新进展进行综述。

一、靶向治疗概念

分子靶向治疗是治疗肺癌的新途径,分子靶向治疗是以肿瘤细胞具有的特异性(或相对特异)的分子为靶点,应用分子靶向药物特异性阻断该靶点的生物学功能,从分子水平来逆转肿瘤细胞的恶性生物学行为,从而达到抑制肿瘤生长,甚至肿瘤消退的目的。

靶向治疗可称为“有的放矢”的治疗,属于病理生理治疗。分为:器官靶向、细胞靶向和分子靶向。分子靶向是指在肿瘤细胞分子生物学的基础上,将肿瘤细胞膜上或细胞内特异性表达的结构分子作为靶点,使用某些能与这些靶分子特异结合的抗体、配体、基因等,封闭肿瘤发展过程中的关键受体,纠正其病理过程,从而达到直接治疗目的的一类疗法。

二、以EGFR为靶点的治疗[2]

1.易瑞沙(Gefitinib,Iressa,吉非替尼)是一种口服的小分子EGFR酪氨酸激酶抑制剂,首先被用于治疗晚期非小细胞肺癌(NSCLC)。在影响缓解率和预后的因素中,已肯定了女性、腺癌、无吸烟史,东方人种预后较好。

2.埃罗替尼(Erlotinib,Tarceva)是一种口服小分子EGFR酪氨酸激酶抑制剂。Ⅱ期临床实验结果报道,埃罗替尼单药治疗晚期NSCLC缓解率为10%~30%。

3.西妥昔单抗(Cetuximab,C225)是一种特异性阻断EGFR的IgG1单克隆抗体。

三、以VEGF为靶点的治疗[2]

贝伐单抗(Avastin,Bevacizumab)是人源化抗VEGF单抗,可以占据VEGF,使之不能与受体结合。血管生成在NSCLC的发生和发病中起着十分重要的作用,抑制新生血管的生成是NSCLC靶向治疗的一个热点。Avastin的主要毒副反应是肺出血,咯血,主要发生在鳞癌、中央性病灶和有空洞病灶的患者。

四、多靶点联合治疗[3]

肺癌的发生发展过程涉及多基因、多环节、多步骤,癌细胞的信号传导调控网络系统错综复杂,肿瘤血管及淋巴管生成营养供给、癌细胞转移等过程及调控更是扑朔迷离。分子靶向治疗药物有效率大多仅在10%左右,因此多靶点联合治疗将成为未来的发展方向。

五、以Her22为靶点的治疗[2]

赫赛汀(Transtuzumab,Herceptin)是人源化的抗Her22单克隆抗体,与肿瘤细胞的Her22具有高度的亲和力,呈高度特异性结合。其作用机制是与肿瘤细胞的Her22特异性结合,阻断细胞内生长信号的传导,抑制肿瘤细胞的生长,并诱导体内NK细胞和巨噬细胞攻击肿瘤细胞。

六、基因治疗

肿瘤的基因治疗可简单概括为:将核苷酸转移到靶细胞中,以扰乱或纠正某些病理生理过程,或通过其他物质和手段,以纠正靶细胞中的基因或基因产物的异常表达。但癌基因异常是复杂而多途径的,需进一步完善基因治疗的技术水平及效果评价体系。

七、未来肺癌靶向治疗需解决的问题[1]

回顾肺癌靶向治疗的诸多进展,未来仍还有许多问题需要解决:

①靶向治疗药物如何才能只作用于肺癌肿瘤细胞靶点,而不作用于正常细胞的相同靶点?

②临床上如何通过检测一些指标了解靶向治疗药物对肺癌产生作用?

③怎样确定靶向治疗药物的最佳生物学剂量?我们有充分的理由相信,随着对人类基因组学中功能性基因组和支配肿瘤的基因组的深入了解,肺癌的治疗必将进入一个崭新的时代。

参考文献:

[1]牛怀印,穆海玉,王岩.肺癌分子靶向治疗进展[J]现代肿瘤医学,2008,16(12):2236-2239.

单细胞生物特点篇2

【关键词】植物细胞培养技术研究发展

一、植物细胞培养发展简介

十九世纪九十年代,Haberlandt首先进行了植物细胞的培养;1939年,White,Nobecourt,Gautheret分别,提出非分化的植物细胞可以无限期地进行培养,为植物细胞培养的发展奠定了基础。1942年,Gautheret发现植物细胞培养可产生次级代谢产物;1954年,Muir等第一次进行了植物细胞悬浮培养;自从1956年,Routine和Nickel首次提出用植物细胞培养技术生产有用次级代谢产物以来,据不完全统计应用于植物细胞培养技术生产次生代谢产物的植物已达百种以上。

二、植物细胞培养技术

植物细胞的培养方法较复杂,根据培养对象可分为原生质体培养和单细胞培养;根据培养基的类型可分为固体培养和液体培养两大类;根据培养方式分为悬浮培养、平板培养、看护培养及固定化细胞培养等;根据培养规模大小可分为小规模培养和大批量培养。

(一)植物细胞培养的基本技术。

1.固体培养

固体培养是加入一定量凝固剂的液体培养基作为培养基的培养方式,其优点是简便,对实验设备要求简单,缺点是外植体或愈伤组织只有一部分表面能接触培养基,容易产生浓度差,影响其生长速度;同时固体培养基不利于气体交换和物质排泄,造成毒害;另外还有光线分布不均匀等缺点。

2.液体培养

液体培养是以配置的营养液作为培养基的培养方式,液体培养静止液体培养和震荡液体培养。液体培养弥补了固体培养的不足,但要求技术较高,成本较贵。

(二)单细胞培养技术。

1.看护培养技术

用一块愈伤组织来看护单细胞使之生长和增殖的方法称为看护培养。这种从单细胞起源的愈伤组织连同它衍生的培养物一起叫做一个单细胞无性系。此系统提供了一个单细胞系,它的生长因子是由愈伤组织和培养基提供的。

2.平板培养技术

平板培养是将一定密度的悬浮培养细胞接种到一薄层的固体培养基上进行培养的技术。由于平板培养具有筛选效率高、筛选量大、操作简单等优点,被广泛用于遗传变异、细胞分裂分化和细胞次生代谢物合成的种细胞筛选等各种需要获得单细胞克隆的研究。

3.微室培养技术

微室培养是将细胞培养在微量容器的少量培养基中,如凹穴载玻片上或多室培养盘内。优点是在培养过程中可连续进行显微观察以及多因子大量组合实验。但由于培养量少,水分难以保持,培养基的养分及P等也易于变动,细胞短期培养后往往不能再生长。

(三)植物细胞的大规模培养。

1.固定化培养技术

植物细胞固定化是将植物细胞包裹于一些多糖或多聚化合物上进行培养,并生产有用代谢物的技术。是由Brodelius等人于1979年首次生产植物次生代谢物应用成功的。与悬浮培养相比,它具有提高反应效率、延续反应时间及保持产物生产的稳定性等特点。

2.两相培养技术

在培养体系中加入水溶性或脂溶性有机物或者具有吸附作用的多聚物使培养体系分为上下两相,细胞或组织在水中生长和合成次生代谢物质,次生代谢物质分泌出后再转移到有机相中,然后再从有机相分离植物次生代谢物的技术,称为两相培养技术。其优点是由于产物的不断释放与回收,有可能真正实现植物细胞的连续培养,从而降低生产成本。

3.反义技术

根据碱基互补原理,人工合成或生物体合成特定互补DNA或RN段,抑制或封闭某些基因表达的技术,通过此技术,可以将反义DNA或RN段导入植物细胞,使催化某一分支代谢的关键酶活性受抑制或加强,从而提高目的物的含量,同时抑制其他化合物合成。

4.冠瘿培养技术

利用根癌农杆菌感染植物可以将Ti质粒的T-DN段(含有诱导冠瘿组织发生的tms基因和tmr基因)整合进入植物细胞的基因组,诱导细胞冠瘿组织的发生。冠瘿组织离体培养具有激素自主性、增殖速率较快等特点,另外,次生代谢产物合成稳定性和能力较强,用来生产有用的次生代谢产物有良好的开发前景。

5.毛状根培养技术

毛状根是双子叶植物各器官受发根土壤杆菌(Agrobacteriumrhizogenes)感染后产生的病态组织。感染过程中,发根农杆菌Ti质粒T-DNA转移并整合到植物基因组中。具有激素自养,增殖速度快,次级代谢产物含量高且稳定等特点。

6.添加诱导子或引导物技术

诱导子是一种能引起植物过敏反应的物质,当它在与植物的相互作用时,能快速、高度专一和选择性地诱导植物特定基因的表达,进而活化特定次生代谢途径,积累特定地目的次生代谢物,从而提高植物次生代谢产物的产量。

7.两步培养技术

植物细胞生物量增长与代谢产物积累之间是不同步的,用同一种培养基同时达到细胞的最佳生长和最佳次级代谢产物的积累是不现实的,因此采用两步培养技术,即在不同阶段使用不同的培养基。在细胞的生长阶段使用生长培养基,促进生物量的增长,生产培养阶段使用生产培养基,促进产物的生成,从而达到提高产物产率的目的。

8.植物细胞悬浮培养生物反应器技术

植物细胞悬浮培养生物反应器技术是发酵技术在植物细胞大规模培养的应用。植物细胞培养对反应器的要求简单、坚固、价廉、多用途、操作稳定、维修更换附件方便之外,要求反应器在满足供氧的前提下,能为细胞的生长、次生代谢产物的合成提供一最佳的外部条件,即均一的反应体系、温和的流场、合适的细胞团太小以及分布。生物反应器技术具有很多优点:工作体积大、单位体积生产能力高、物理和化学条件控制方便等。

9.三维细胞培养技术

三维细胞培养技术是指将具有三维结构不同材料的载体与各种不同种类的细胞在体外共同培养,使细胞能够在载体的三维立体空间中迁移、生长、构成三维的细胞一载体复合物。目前该技术主要应用在哺乳动物细胞培养研究中,涉及到植物细胞培养中的研究报道甚少,但这种多学科的交叉融合和互相渗透无疑将成为今后研究植物细胞培养技术发展趋势。

三、植物细胞培养存在的问题

(一)适用范围较窄。

许多的植物类型或基因型还不能按照人们的目的用现有的技术培养成功。甚至一些重要农作物的基本技术如棉花花药培养研究,至今尚未取得突破。

(二)所建的技术体系稳定性差。

同一技术在不同实验室、不同的人操作,甚至不同的批次之间都有差异,难以推广应用。

(三)随机性太强。

由于组织细胞培养过程中一些作用机制还不太清楚,当无性繁殖扩增保存材料时,对无性系变异现象无法控制,长期培养的材料往往会失去分化能力。而进行无性变异筛选时希望的变异个体又因变异率低而选不出。

参考文献:

[1]王海波,程奇.植物细胞工程的回顾与展望[J],科技导报,1993,3.

[2]刘书志.植物细胞培养和植物细胞培养装置[J],工业技术,2011,31.

[3]李晓惠,陈蕾.植物细胞培养技术的发展与应用[J],安徽农学通报,2006,12.

单细胞生物特点篇3

1单细胞分离

单细胞分离的方法很多,包括显微操作技术(micromanipulation)、激光捕获显微切割技术(lasercapturemicrodissection,LCM)、微流控技术(microfluidicplatforms)等。目前在法医DNA检验中实际应用的技术平台有两种,显微操作技术和激光捕获显微切割技术。

1.1细胞染色由于在实际案件中获得的细胞,细胞形态并不是实验室理想的形态,为了更好的识别细胞,在普通显微镜下观察时需要对细胞进行染色。对于上皮细胞,我们研究组尝试了不同的染色方法,通过联用显微操作技术对龙胆紫浓度梯度及时间梯度染色进行研究发现,0.5μL龙胆紫染液(0.05g/mL)加入100μL细胞悬液,5min后胞核着色即已明显,能有效提高显微捕获单细胞分离检验技术的检测效能,另外,染色时间不影响DNA结果分析[7]。对于细胞染色,DiMartino等通过对比核固红与巴氏染色法,证实巴氏染色法不仅能清晰的观察细胞,而且不影响下游PCR扩增[8]。Sanders等通过大量的实验发现,苏木素/伊红染色法(H&E)染色后的细胞STR分型峰高下降幅度较小,不影响分型结果[9]。也可以用荧光原位杂交技术对细胞的性染色体进行标记。

1.2显微操作技术显微操作技术是在显微镜下通过微毛细管吸取单个细胞。典型的显微控制系统包含一个倒置显微镜加上一个操纵杆操作,电动精密控制平台。其优点是操作容易进行,通过显微镜直观地分离单个细胞,成本低,主要用于较小细胞群体中的目标细胞分离。该平台适合对案件中上皮细胞进行分离,3个口腔上皮细胞平行16次试验均可获得完整分型,甚至低至一个细胞也可得到完整分型,该方法已成功应用于一起案的检验。在该案件中,提取受害人皮肤上的唾液斑,通过在镜下分离有核的口腔上皮细胞(来自于犯罪嫌疑人)和无核角化的上皮细胞或细胞碎片(来自于受害者皮肤),成功获得嫌疑人的STR分型。在案件中常碰到的血烟头检材,由于血液量大,常规方法很难获得烟头上唾液来源个体的STR分型,即使用单细胞分离检验时,也常常获得混合STR分型。本课题组在显微操作标准流程的基础上进行改进,将吸取的细胞先在TNE缓冲液中清洗几次,以彻底去除血液细胞碎片和游离DNA,最终获得完整唾液来源个体的DNA分型。也有报道将显微操作分离的方法用于分离,但细胞体积非常小,直径只有约6μm,毛细管吸取操作相对困难,下面介绍的激光捕获显微切割技术平台更加适合细胞的分离操作。显微操作法存在以下几个方面的不足。第一,由于依赖手工操作,对实验员的经验与操作能力要求较高,自动化程度较低,而且玻璃吸针脆性大,操作时易碎。第二,耗时较长,操作繁琐。第三,对于涂片后的检材,必须在液体环境下进行操作,容易受蒸发的影响,检材蒸干后,再补水时容易造成检材的损失,甚至带来污染。第四,对于案件中陈旧样本,根据形态识别细胞容易出错。

1.3激光捕获显微切割技术激光捕获显微切割技术是利用UV(320~400nm)激光切割并捕获涂于覆膜玻片上的细胞。仪器设备较昂贵,自动化程度较显微操作技术平台高,是目前法医学应用最有效的单细胞分离方法,可用于上皮细胞、细胞、白细胞等不同类型的细胞分离。目前,该平台应用较多的是案中差异裂解法无法消除女性成分干扰的精斑检材,通过在显微镜下寻找并捕获细胞以消除女性成分。由于细胞是单倍体,理论计算证明捕获15~20个未降解的细胞,有很高的可能性获得完整的STR分型,实验证明至少捕获30个细胞可获得完整的STR分型。也有学者应用悬液荧光原位杂交(suspensionfluorescenceinsituhybridization,S-FISH)对案样本进行标记,通过这种方法可以明显减少前处理操作步骤。对于多个贡献者的混合精斑,差异裂解法不能将每个贡献者完全分离。近年来,我们研究组在这方面有深入的研究。通过联合使用激光捕获显微切割方法和低体积扩增技术,可以实现以单个细胞DNA为模板,进行Y-STR扩增检测,并成功获得三人混合精斑中各个来源人的Y-STR分型。研究组进一步使用荧光原位杂交技术标记Y型,特异性挑选Y型,通过优化组合Y-STR基因座与10个常染色体STR基因座(auto-STR),构建全新的YA-STR复合系统。其中,Y-STR基因座用于区分不同个体,通过组合Y-STR相同的图谱,实现个体的常染色体STR分型检验。首次尝试将该技术应用于三人混合精斑的检验,准确地获得了三个个体的STR分型。近年来,我们研究组还利用该平台建立了男女混合血液样本的分离检验技术方法。该平台在寻找细胞这一步骤时耗时耗力。有研究组开发了自动化的图像识别软件,通过分析图像中的光强、颜色和形状,可实现快速识别细胞,但是对不同种类细胞准确快速的识别仍需要进一步的研究。

1.4微流控技术最近兴起的微流控技术平台因其高通量、自动化、可有效防止污染而备受关注。微流控装置封闭的操作空间可以有效地避免污染,微升至纳升的操作体积可以保证较高的样品浓度,同时减少试剂消耗,虽然目前还没有在法医学单细胞分离中实际应用,但未来有很大的发展潜力。

2单细胞裂解

分离得到单细胞后,需将细胞裂解获得基因组DNA。传统的法医DNA检测需要对基因组DNA进行纯化,而对于单细胞检验,为了避免DNA的损失,常略去纯化步骤,裂解后直接进行PCR扩增。因此,裂解步骤要保证不影响后续PCR扩增反应的顺利进行。目前主要使用蛋白酶裂解,常用蛋白酶K或Protease(德国QIAGEN公司),酶解后高温使胞内蛋白质及蛋白酶K变性失活,利于基因组DNA的释放和下游PCR反应。对于细胞可加入DTT,打断二硫键,使细胞充分裂解。

3PCR扩增

一个细胞中的总DNA量仅有数匹克,常规的PCR管扩增需要的细胞数目较多,我们的研究结果显示至少20个口腔上皮细胞或60个细胞检测到Identifiler®PCR试剂盒(美国ABI公司)中全部分型。最近几年发展起来的微量化反应,即芯片-低体积PCR扩增(on-chiplowvolume-polymerasechainreaction,LV-PCR)系统[23,24],在低至1.5μL的PCR体系中,DNA模板与引物和聚合酶结合的机会明显提高,使微量细胞甚至单个细胞进行DNA分型变为现实,不仅检测的灵敏度得到提高,而且检验范围也大大拓宽了。LV-PCR使用贝克曼公司的AG480FAmpliGridslide进行扩增,前期大量的研究都是使用该产品进行,而且实验证明该产品灵敏度、准确性可满足法医单细胞检验的要求。另外一种最新的方法也值得关注,是在微液滴里进行PCR扩增。首先将单个细胞和荧光标记引物结合的微珠随机扩散在1.5nL的油包裹的琼脂微流液滴中,在大量微液滴内进行平行的PCR扩增反应后,于PCR扩增管内进行二次扩增,常规毛细管电泳检测,通过对大量单个细胞进行平行9重STR检测,获得混合样本各成分的STR分型。

4数据分析

单细胞检验由于DNA模板量非常低,其缺带、多带等现象经常发生,stutter峰较常规扩增强,单细胞检验的数据分析和低拷贝DNA的分析方法类似,需平行扩增,综合多次结果获得最终的STR分型。一般来说至少需获得5次有效分型(获得13个基因座以上的结果)[28],重复3次及以上的位点才能确认为有效位点。

5单细胞测序

在二代测序技术和全基因组扩增技术(wholegenomeamplification,WGA)发展的基础上,2011年,Navin等人首次发明了单细胞测序(single-cellsequencing,SCS)技术,测定了人体单个细胞的基因组DNA。单细胞测序的文章呈逐年递增状态,从2011~2014年,由5篇文章上升至近30篇,涉及生物学多个领域,发表于生物学顶级期刊上。2013年《,科学》杂志将单细胞测序列为年度领域榜首《,自然方法》杂志将单细胞测序列为2013年年度最重要的方法学进展。

5.1全基因组扩增技术由于单个细胞DNA含量有限,需进行全基因组扩增才能满足二代测序的最低DNA量。目前,已有多种以单个基因组为模板的全基因扩增技术,简称寡核苷酸引物PCR技术(degenerateoligonucleotideprimedPCR,DOP-PCR)和多重置换扩增技术(multipledisplacementamplification,MDA)。其中DOP-PCR方法覆盖率低,但可获得准确的拷贝数。MDA方法是在恒温下利用具有强模板结合的phi29DNA聚合酶和六聚物进行链置换扩增反应。Phi29DNA聚合酶具有3’5’外切酶活性,并且具有特殊的多重置换和连续合成特性,产生的DN段较大,约为50~100kb,可以覆盖基因组的90%以上,和DOP-PCR方法一样也会产生不同区域扩增不平衡性,MDA方法产生的不平衡性不具有重复性。2012年,首次报道了基于多次退火环状循环的扩增技术(multipleannealingandlooping-basedamplificationcycles,MALBAC),该方法结合MDA扩增技术和PCR扩增技术的优势,利用特殊设计的引物,巧妙地使扩增子的结尾通过互补而成环,进而在一定程度上防止了基因组DNA的指数性扩增,明显降低了扩增偏倚性,并显著提高覆盖度,但是该方法使用Bst聚合酶,没有校错活性(proofreadingactivity)。现有的商业化试剂盒各项参数见表1。全基因组扩增技术虽然仍然会有基因缺失等问题,但是相信随着时间的推移和技术的进步,扩增的准确性会逐步提高。

5.2二代测序技术对单细胞全基因组扩增后进行二代测序。二代测序技术具有快速、高效、低成本的优点。近两年来的研究表明,二代测序结果的准确性很高,与传统的Sanger测序相当。二代测序技术在法医学中应用研究很多,目前已经有两种商业化的试剂盒,美国ThermoFisherScientific公司开发的基于SNP的theHID-IonAmpliSeqTMIdentityPanel和theHID-IonAmpliSeqTMAncestryPanel,主要通过SNP检测进行个体识别和祖先推断;美国Illumina公司开发的ForenSeqTMDNASignaturePrepKit,在一个PCR反应中可以同时扩增27个常染色体STR,8个X-STR,25个Y-STR,95个个体识别SNPs,56个祖先信息标记(ancestryinformativemarkers,AIMs)和24个显性特征SNPs,更适合法医学应用。这两个公司使用的测序技术的优缺点见表2。

6单细胞检验展望

单细胞生物特点篇4

【摘要】单克隆抗体是以肿瘤的特异性蛋白为靶点,在肿瘤治疗中具有特异性、有效性、低毒性的特点。单克隆抗体治疗的靶点包括细胞表面抗原和生长因子受体等。单克隆抗体单一治疗和联合化疗、放疗在实体瘤治疗中显示出了很好的疗效,抗体与放射性核素结合的放射免疫性治疗也有明显的疗效。本文通过单抗治疗机制和临床治疗试验两方面介绍了几种单克隆抗体以及抗体的治疗战略。

【关键词】单克隆抗体;实体瘤;免疫治疗

【Abstract】Monoclonalantibodieshaveemergedasanimportanttherapeuticpropertiesfortumorbytargetingspecificproteinsoftumor.Thosereagentshavetheadvantageofspecificity,andefficiency,lowtoxicity.Thosetargetsformonoclonalantibodiestherapyincludecellulargrowthfactorreceptorsandcellsurfaceantigens,etc.Unconjugatedantibodiesshowsignificantefficacyinthetreatmentofsolidtumorsbymonotherapyandcombiningwithchemotherapyorradiotherapy.Radioimmunotherapyisthatantibodiesconjugatetoradionuclidesshowssignificantefficacy,too.ThisreviewpresentssomeofthemoloclonalantibodiesandMab-guidedstrategiesbyfocusingonthemechanismsandsomeofexperiencesreportedforMabevaluatedinclinicaltrials.

【Keywords】monoclonalantibody;tumor;immunetherapy

肿瘤的免疫治疗和放射免疫治疗开始于20世纪50年代,早期用于治疗的抗体是多克隆抗体,但因为其异质性和药学特性不适宜而被淘汰。1975年Kohler和Milstein利用杂交瘤技术成功制备出单克隆抗体,成为20世纪生物领域的一大技术革命。随着单克隆抗体在制备技术和应用方面的发展,目前单克隆抗体已在生物学及医学领域中广泛应用,尤其是在肿瘤的诊断和治疗方面发挥了重要作用。

单克隆抗体抗肿瘤的机制包括抗体依赖性细胞介导的细胞毒效应(CDCC)或补体依赖性细胞毒效应(CDC)杀死肿瘤细胞;通过抗体竞争地与受体结合,干扰配体-受体的结合和相互作用,影响其发挥生物效应,抑制肿瘤生长;和受体结合直接诱导肿瘤细胞凋亡等。由于单克隆抗体大部分为鼠源性抗体,在人体内会产生人抗鼠抗体(HAMA),与单抗结合后降低了抗肿瘤效应。单克隆抗体对血液肿瘤的治疗取得了显著的疗效,而实体瘤治疗疗效不如前者。这可能和抗体分子很难通过毛细血管的内皮层,组织穿透力差,肿瘤摄取率低以及实体瘤内部的“高压"状态有关。随着抗体技术的发展和新的靶点的发现,近年来FDA批准了数个单克隆抗体用于实体瘤临床治疗,实体瘤的免疫导向治疗取得了飞速的发展。下面对几种用于实体瘤治疗的单克隆抗体进行介绍。

1抗CD20单克隆抗体

CD20抗原是分子量为35kD的非糖基化跨膜蛋白。CD20表达在前-B细胞和成熟B细胞膜上,同时有超过90%的B细胞非霍奇金淋巴瘤(NHL)细胞也表达CD20,而浆细胞、造血干细胞及T细胞则无CD20的表达。CD20可能对Ca2+的跨膜运输、B淋巴细胞的分化、增殖具有调节作用。在血清中无游离CD20存在,最重要的是B淋巴细胞上的CD20很少内化和脱落,是B淋巴细胞瘤免疫导向治疗的理想靶点。

利托昔(Rituximab)是1997年FDA批准用于治疗B淋巴细胞NHL的抗CD20嵌合型单克隆抗体,是由鼠抗CD20的可变区Fab和人IgG1抗体的稳定区Fc段构成。Rituximab能够有效地降低淋巴瘤患者血液循环中的B细胞数量,其机制包括:(1)CDC效应;(2)ADCC效应;(3)诱导瘤细胞凋亡,同时它还增加细胞对化疗药物的敏感性。在Ⅲ期临床试验中对166例复发性、难治性和滤泡型NHL进行治疗观察,每周的治疗剂量为375mg/m2,经过4周治疗,有效率为48%,其中完全缓解率(CR)为6%,部分缓解率(PR)为42%。肿瘤体积缩小的患者126例,占总数的76%,平均药效持续时间为11.6个月[1]。联合其他的化疗药物进行治疗的Ⅱ期试验中,40例患者接受rituximab和CHOP方案的联合治疗6周,结果表明35例患者(其中5例患者因其他原因退出试验)有效率为100%,其中CR为63%,PR为37%。平均药效持续时间为39.7+个月。运用PCR技术分析发现8例bcl-2阳性患者经治疗后7例患者转阴,这些治疗效果是单一使用CHOP方案达不到的。目前,rituximab已在临床广泛运用。

2抗CD22单克隆抗体

单细胞生物特点篇5

关键词:动物细胞工程

高中生物选修教材中动物细胞工程的知识与现代生物科技及医学实践联系的比较紧密,成为高考的热点.在高考复习时,笔者做了如下探索:

一、画出知识流程图

在复习动物细胞工程时,要区别于新授课,教师可以让学生寻找知识之间的线索,通过流程图将知识串联起来.该教学活动不仅有助于学生构建知识网络,提高知识的记忆效果,也能提高学生的自主学习能力.

例题1请学生将动物细胞工程的知识构建成流程图(如图1):

阅读选修3教材上动物细胞工程的内容,学生完成以上的知识流程图.由于学生对知识掌握的程度差异,导致整理的知识流程图存在差异.如果再经过小组内或小组间的讨论学习,会形成更全面的知识流程图.在知识整理时,由于难度系数不大,每位学生均能很乐意参与该学习活动,提高学生学习选修教材的兴趣,但是,该教学活动只能有助于学生记住知识,运用知识的能力得不到很好的锻炼.

二、设置新情境复习知识

在课堂训练时,教师可以从高考试题中或生物教学期刊中选取信息材料,从而为学生创设新的知识情境,并要求学生运用知识解释新情境下的问题,这样可以检测复习课的学习效果.

例题2(2007年上海高考试题)图2表示用生物工程制备人抗A抗体的过程,请回答下列问题.

(1)人的红细胞膜表面被称为凝集原的特异;从免疫学角度看,这种凝集原是.

(2)图2中细胞1是小鼠w内注入人A型血红细胞后而获得的细胞,这种细胞具有产生的特点,但难以在体外培养.甲培养皿中培养的细胞2,是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞,这种细胞在体外培养时能,但不会产生抗体.

(3)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点,经特殊处理,在促细胞融合因子的作用下,使两种细胞发生融合,形成图中的细胞3,这种细胞称为.把它在乙培养皿中进行培养,则能产生大量的细胞群,这种方法称为.

(4)过程①的主要目的是.通过过程②或③的培养方法能产生大量抗体.

解析

(1)红细胞膜表面的凝集原是糖蛋白,在人体免疫学中称为抗原.(2)注入人A型血红细胞后,机体会产生免疫的B淋巴细胞,能产生单一的特异性抗体.骨髓瘤细胞,这种细胞在体外培养时能快速大量增殖.(3)两种细胞发生融合,形成图中的细胞3是杂交瘤细胞;能产生大量的细胞群的方法称为单克隆.(4)过程①的主要目的是筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞;过程②或③的培养方法能产生大量抗A单克隆抗体.

参考答案

(1)糖蛋白抗原

(2)免疫B淋巴单一的抗A抗体(或单一的特异性抗体)快速大量增殖

(3)杂交瘤细胞单克隆

(4)筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞抗A单克隆

教师创设新情境,学生回忆教材中的知识,提高学生运用生物专业术语解释生物学现象的能力的同时,在情境下思考和解决问题,有利于提高学生学习兴趣.该教学活动涉及到免疫学和动物细胞工程相关内容,加强教材中前后知识的联系,有利于学生形成知识网络.

三、建立微专题

在复习选修教材时,如果教师的眼光仅局限在选修教材,会局限学生的思维.如果将选修教材中的知识与必修教材中的内容联系起来,以其中一个知识为点,形成小专题,不仅利于学生巩固知识,也能有助于学生串联知识,构建知识网络.

例题3请学生查阅教材,对比各种培养基的使用,完成下面问题:

(1)培养某植株苗,配制的培养基,水中加入,该培养基为什么不灭菌?

(2)培养植物细胞,培养基中加入水、无机盐、蔗糖、琼脂,还要加入,促进分化,该培养基采用法灭菌.

(3)培养动物细胞,培养基中加入水、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子,还要加入和.正常动物细胞培养到50代左右,绝大多数细胞出现体积变小,核体积增大,还有特征,有少量的细胞增殖速度加快,形态发生改变,为什么?

(4)若将培养酵母菌的培养基改成培养小球藻,培养基中成分组成无需加入;某同学在研究酵母菌的数量变化特征时,每天定时取样研究酵母菌变化,可惜未做记号,导致数据混乱,请你帮助正确排序:

①162个,PH为6.8;②305个,PH为5.7;③402个,PH为6.5;④809个,PH为5.9;⑤1204个,PH为6.1;⑥902个,PH为6.3

解析

(1)由于培养一颗完整的植株,植物的根要从培养基中吸取水和各种矿质元素,不吸收有机大分子物质;在该培养基中,植株的竞争力往往大于微生物,所以无需灭菌处理.

(2)培养植物细胞时,需加入一定比例的生长素和细胞分裂素,诱导愈伤组织分化成根和芽;一般采用高压蒸汽灭菌法对培养基灭菌.

(3)培养动物细胞时,需加入动物血清和抗生素,细胞培养到50代左右,绝大数细胞出现细胞衰老,特征:细胞代谢速率减慢、酶的活性降低、色素积累、呼吸速率减慢、核膜内折、染色质收缩、细胞膜的通透性改变;50代之后增殖速度加快的少量细胞,可能是癌细胞.

(4)小球藻是自养型的生物,在培养基中不加入糖类等有机物和琼脂,酵母菌培养过程中,数量先增加,数量稳定,最后减少,酵母菌的呼吸作用产生二氧化碳,导致PH值一直在下降,①、③、⑥、⑤、④、②

参考答案

(1)水和各种矿质元素;植株的竞争力往往大于微生物,所以无需灭菌处理.(2)加入一定比例的生长素和细胞分裂素;根和芽;高压蒸汽灭菌法.

(3)动物血清和抗生素;细胞代谢速率减慢、酶的活性降低、色素积累、呼吸速率减慢、核膜内折、染色质收缩、细胞膜的通透性改变;癌细胞.

单细胞生物特点篇6

如在学习苏教版高中生物必修一“有丝分裂”和必修二“减数分裂”内容时,为了让学生能准确地掌握细胞分裂各期的特点,教师运用多媒体或者用教学挂图组织教学往往不能使学生对细胞分裂各期的特点留下较深的印象。针对这种情况,教师使用“生物学模型”进行教学倒是一个比较好的措施。具体做法是:(1)课前教师让学生尝试用橡皮泥(或者用较粗的毛线、布条)制作染色体模型,然后再在纸(或方的玻璃)上拉动,模拟细胞分裂过程中染色体(质)形态的变化行为;(2)运用“生物学模型”对细胞分裂各期图像进行排序;(3)运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中染色体、DNA的变化。

实践一:模拟细胞分裂过程中染色体(质)形态的变化

在学习细胞分裂这部分内容时,学生掌握细胞分裂过程中染色体(质)形态的变化是至关重要的问题。比如,模拟植物细胞有丝分裂后期,可以先在一张纸上画一个长方形代表植物细胞的细胞壁,然后把橡皮泥做成的染色体用细丝线牵着向相反的方向在纸上拉动。这样可以让学生更容易弄清楚各个分裂时期的特点,更准确地掌握染色体(质)变化的动态过程。若模拟动物细胞减数分裂过程,可以先在一张纸上画出一个圆,这时可以把染色体模型放在这个圆中模拟细胞质未分裂时各个时期图;在另一张纸上画两个半圆围起来的结构,然后把制好的染色体放在这样的背景下拉动,此时可以模拟细胞质分裂时各个时期图。

通过课后调查发现,教学中进行上述模拟活动,学生的学习效果还是相当显著的。

实践二:运用“生物学模型”对细胞分裂不同时期进行排序

除了用上述方法模拟细胞各个时期染色体(质)变化以外,教师还可以把不同学生操作的模型集中起来,让学生对细胞分裂不同时期进行排序。例如,对植物细胞有丝分裂各期图像进行排序。如图一,

教师可以组织

学生讨论以上的情形应

按怎样的顺序进行排序,然后讨论得出正确的顺序应该是ECBAD。在排序后,教师让学生再次打乱以上各模型所排的位置,再进行排序。经过这样反复的排列,学生就可以较熟练地掌握各时期的特点和顺序了。

实践三:运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中染色体、DNA的变化

第一,运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中染色体的变化。

细胞分裂(有丝分裂和减数分裂)间期存在这样的特点:DNA复制和有关蛋白质合成,同时也进行了染色体(质)的复制。学生如果仅仅记住了上述特点会产生这样错误的认识:染色体(质)进行复制了,在此期染色体(质)的数量也增加了一倍。而我们如果运用“生物学模型”,就可以解决这个问题。虽然染色体(质)完成了复制,但是着丝点尚未断裂,可以如图二所示的模型进行分析。在有丝分裂中前中期着丝点均未断裂,故有丝分裂前中期染色体数并未改变;到后期着丝点断裂,所以染色体数目加倍。

第二,运用“生物学模型”分析细胞分裂过程中DNA的变化。

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