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资料来源:生物库,2023-10-14 08:00
四、现代免疫学时期
今天我们继续学习现代免疫学时期。现代免疫学时期就是从1975年Kohler与Kilstein建立单克隆抗体(monoclonal antibody)技术开始得。与之同时,分子生物学技术也有了前所未有的进展,应用这些技术及其它实验技术可以从基因、分子、细胞、整体水平对免疫学问题进行不同层次得系统研究,极大地推动了免疫学的发展,也促进了医学与生命科学得进步,使免疫学得学科地位越显重要,已成为生命科学与医学中的领头学科之一。
推动现代免疫学发展得生物学技术免疫学就是一门实验科学,通过实验观测免疫现象、揭示发生机制及规律,免疫学得深入研究依赖于现代生物科学技术得发展。
(一)单克隆抗体技术
单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备,杂交瘤(hybridoma)抗体技术是在细胞融合技术的基础上,将具有分泌特异性抗体能力的致敏B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群,可制备针对一种抗原表位的特异性抗体即单克隆抗体。
1975年分子生物学家G.J.F.克勒和C.米尔斯坦在自然杂交技术的基础上,创建立杂交瘤技术,他们把可在体外培养和大量增殖的小鼠骨髓瘤细胞与经抗原免疫后的纯系小鼠B细胞融合,成为杂交细胞系,既具有瘤细胞易于在体外无限增殖的特性,又具有抗体形成细胞的合成和分泌特异性抗体的特点。将这种杂交瘤作单个细胞培养,可形成单细胞系,即单克隆。利用培养或小鼠腹腔接种的方法,便能得到大量的、高浓度的、非常均一的抗体,其结构、氨基酸顺序、特异性等都是一致的,而且在培养过程中,只要没有变异,不同时间所分泌的抗体都能保持同样的结构与机能。这种单克隆抗体是用其他方法所不能得到的。
César Milstein 和 Georges JF Köhler
应用这一技术生产得单克隆抗体,为免疫学得研究与临床应用提供了强有力得工具。
单克隆抗体在免疫学研究中最有意义的应用之一就是用于鉴定免疫细胞膜表面大分子,如分化抗原、组织相容性抗原、受体分子等。这就是过去研究可望不可及的事情。在临床被广泛用于疾病的诊断与治疗
(二)分子生物学技术
1974-1976年基因工程技术或称DNA重组技术、分子克隆技术问世。它的基本原理就是将目的基因与载体(如质粒、噬菌体)连接,克隆化后再导入到受体细胞(如大肠杆菌、酵母菌与哺乳动物细胞)中,让目的基因表达相应蛋白产物。
1980年Gordon等用显微注射法给小鼠胚胎注射克隆化单纯疱疹病毒胸苷激酶的DNA,实现了动物的遗传转化,建立了转基因技术。转基因技术就是将目的基因导入受精卵中,再植入到假孕小鼠得输卵管内,或体外发育至桑椹期,再植入其子宫内。发育出生的动物体内部分细胞的染色体,将携带有整合的目的基因,经近交繁殖,可培育出纯系的转基因动物。
1987年Thomas等建立了基因打靶或称基因剔除(gene knockout)技术、基因打靶技术利用基因同源重组的原理,将某一有缺陷的靶基因导入体外培养的胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES)中,它会定向地与细胞内同源性DNA序列重组、整合,从而达到目的基因的失活。再将此种ES细胞注入早期小鼠胚泡内,植入子宫,最终获得不表达目的基因的小鼠。
1985年,Mullin建立了PCR(polymerase chain reaction )技术,它就是一种模拟天然DNA复制过程,体外扩增目的DNA(或RNA)片段的新技术,又称为无细胞分子克隆技术。可用于目的DNA或RNA片段的检测及基因重组片段、探针与引物的制作,也可用于DNA测序、基因定位与多态性分析及基因组文库的构建。该技术在免疫学研究与检测中也被广泛应用。
近年发展起来的生物芯片技术就是一项高效率、高通量的生物样品的检测技术,就是大规模获取生物信息的重要手段,为人类基因组学从理论研究向实用研究过渡以及生命科学从分子水平研究向细胞乃至整体水平研究得回归架起了一座桥梁。
(三)其它生物技术
1. 各种试验动物模型得建立
2. 各种细胞培养系统得建立与应用
3. 各种免疫生化分析技术
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