抗體是機(jī)體由于抗原的刺激而產(chǎn)生的具有保護(hù)作用的蛋白質(zhì),由漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞)分泌。抗體可以分為多克隆抗血清、單克隆抗體和重組抗體,除了合成重組抗體外,幾乎所有的抗體都來自于用免疫原對實(shí)驗(yàn)動物進(jìn)行主動免疫。
一、單克隆抗體的制備
單克隆抗體制備技術(shù)最初是由K鰄ler和Milstein(1975)利用B淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)創(chuàng)立的。單克隆抗體是由單一B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的高度均一、僅針對某一特定抗原表位的抗體,常通過雜交瘤細(xì)胞技術(shù)進(jìn)行制備,具有高特異性,往往不需要親和純化。B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合可產(chǎn)生既具有分泌特異性抗體又具有在組織培養(yǎng)中無限增殖能力的雜交瘤細(xì)胞。通過篩選、克隆和增殖后,可以實(shí)現(xiàn)單克隆抗體的工業(yè)化生產(chǎn)。
目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于疾病診斷及生物、醫(yī)學(xué)研究、環(huán)境和食品安全檢測(監(jiān)測)等方面。單抗均一性高,只和抗原某一決定簇結(jié)合,有更高的特異性,而且,產(chǎn)生抗體的單克隆細(xì)胞可在體外傳代繁殖,不受動物免疫時(shí)間限制生產(chǎn)抗體。只要管理和培養(yǎng)技術(shù)正確,抗體就可無限的產(chǎn)生。基本過程是動物免疫、細(xì)胞融合、克隆篩選、單克隆抗體性質(zhì)鑒定、腹水誘發(fā)、收集和純化等。
具體步驟包括:
1、動物免疫:抗原免疫小鼠,使小鼠產(chǎn)生可分泌目標(biāo)抗體的B淋巴細(xì)胞。
2、細(xì)胞融合:制備脾細(xì)胞懸液,將其與同系骨髓瘤細(xì)胞按一定比例混合,在細(xì)胞促融劑聚乙二醇的作用下,各種淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞發(fā)生融合,形成雜交瘤細(xì)胞。
3、HAT選擇性培養(yǎng):篩選融合的雜交瘤細(xì)胞。在HAT培養(yǎng)基中,未融合小鼠骨髓瘤細(xì)胞的DNA合成途徑都被阻止,骨髓瘤細(xì)胞DNA不能復(fù)制而死亡,而未融合的B淋巴細(xì)胞本身不能在體外長期存活也逐漸死亡。只有融合的雜交瘤細(xì)胞由于從B淋巴細(xì)胞獲得了次黃嘌呤-鳥嘌呤-磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶,可以通過補(bǔ)救途徑合成DNA,并具有骨髓瘤細(xì)胞能無限增殖的特性,因此,雜交瘤細(xì)胞能在HAT培養(yǎng)基中存活和增殖。
4、雜交瘤細(xì)胞的篩選和克隆:對分泌目標(biāo)特異性單克隆抗體的細(xì)胞進(jìn)行篩選和克隆。通常采用有限稀釋法進(jìn)行雜交瘤細(xì)胞的克隆化培養(yǎng)。篩選和克隆完成后,需要對相應(yīng)的細(xì)胞進(jìn)行及時(shí)凍存。
5、單克隆抗體的增殖:通過動物體內(nèi)誘生法(腹水注射)和體外培養(yǎng)法(中空纖維細(xì)胞培養(yǎng)器培養(yǎng))對單克隆抗體進(jìn)行大量制備。
二、多克隆抗體的制備
①免疫方法:對多克隆抗體,免疫方法一般有皮下或肌肉免疫法、皮內(nèi)免疫法、淋巴結(jié)免疫法和混合法等。一般來說,皮下或肌肉免疫法產(chǎn)生的抗體比較多;皮內(nèi)免疫法所需的抗原量少,在抗原寶貴時(shí)特別適用,但與之相對的,它產(chǎn)生的抗體量也不多。混合免疫法的優(yōu)點(diǎn)是抗原用量小,產(chǎn)生抗體速度快。
②多克隆抗體的制備:將抗原免疫動物(常用的動物為兔、羊、狗等),分離出抗血清并純化抗體。多克隆抗體的均一性較差,其特異性相對較低,因此,多克隆抗體在農(nóng)藥殘留速測技術(shù)中的應(yīng)用受到一定的限制。但近年來有學(xué)者恰恰利用了多抗的交叉反應(yīng)高的特點(diǎn),通過制備出具有某類(或某幾種)農(nóng)藥的“共性結(jié)構(gòu)”的半抗原或者通過制備出含多個(gè)抗原決定簇的人工抗原來制備“寬譜特異性”抗體,進(jìn)行農(nóng)藥多殘留分析研究。
三、重組抗體的制備
近年來,隨著蛋白質(zhì)技術(shù)及DNA重組技術(shù)的發(fā)展,人們通過對抗體產(chǎn)生的基因本質(zhì)、基因重組抗體篩選技術(shù)和直接定位誘導(dǎo)基因操縱技術(shù)的研究,獲得用于zhi定空間位置并具有各種特異性、親和性,能忍受一定溫度、pH和有機(jī)溶劑的人工重組抗體。一般是將抗原免疫小鼠,一定時(shí)間后無菌條件下取出小鼠脾臟,提取脾細(xì)胞總RNA,以RNA逆轉(zhuǎn)錄合成的cDNA為模板,PCR擴(kuò)增抗體,將抗體中的輕鏈、重鏈連接成ScFv(single-chainvariablefragment)。酶切經(jīng)PCR擴(kuò)增的ScFv片段,并與噬菌體載體連接,然后以常規(guī)方法轉(zhuǎn)化入大腸桿菌或其他生物體中。人工培養(yǎng)帶有噬菌體抗體的大腸桿菌,即得到重組抗體。該方法生產(chǎn)抗體速度快,可通過誘變改變抗體特性,使抗體的特異性更強(qiáng),而且,利用這項(xiàng)技術(shù)獲得的噬菌體抗體庫,能同時(shí)識別多種農(nóng)藥,可用于農(nóng)藥多殘留免疫速測技術(shù)的研究。