体外制备抗体

体外制备抗体

抗体分子是高度专一的,它只跟一种类型的抗原结合。这个特点使得它几乎可以用来识别、结合任何物质。在抗体上附上一个小的荧光分子,你就可以用显微镜来追踪靶标;附上一个同位素分子,你就可以用盖革计数器监测靶标的数量;或者你也可以加上一个可以产生颜色反应的小分子—总之,可能性不胜枚举。实际上,抗体在生物实验室和临床诊断上的应用非常广泛,它们可以检测癌症,用于抵抗T细胞来实现免疫抑制,用于生殖能力测试和孕检,用来纯化工业产品,消解毒素(比如蛇毒),检测炸药或者违禁药物;如果临床诊断时采集了你的血样,无论他们进行的是哪种测试,其中很可能都用到了抗体……

前提是你可以制备出这些抗体。在脊椎动物体内,B细胞随机产生成千上万种抗体;一旦遇到抗原,机体就会大量合成针对该抗原的抗体。因此,如果我们想获得针对某种物质的抗体,我们只需要向实验动物注射该抗原,等待一段时间,然后从动物的血液里收获抗体就够了。问题在于,如果你这么操作,你可能最终会得到好几种不同类型的抗体,每一种分别对应于抗原表面不同的决定簇。

有时这并不是个问题,但是即使如此,饲养动物并进行各种注射和血液纯化实验也是一项烦琐的工作[2]在20世纪70年代中期,一种更好的方法出现了:色萨·米尔斯坦(César Milstein)与乔治斯·克勒(Georges Köhler)发明了单克隆抗体技术(Monoclonal Antibodies)。(https://www.daowen.com)

单克隆抗体是两种细胞的融合产物。第一种是能够产生抗体的脾脏细胞,第二种是骨髓瘤细胞—一种可以在培养条件下生长的癌细胞。如果你想要制备针对抗原X的单克隆抗体,把X注入小鼠体内,然后“收获”(鼠兄,对不住了)它们的脾脏细胞,再把这些细胞与实验室培养的骨髓瘤细胞混合。在适当的条件下,脾脏细胞就会跟骨髓瘤细胞融合,形成杂合体,叫作杂交瘤细胞—这种细胞可以在实验室培养皿中无限繁殖(这是癌细胞的优势),并且只产生一种类型的抗体。然后你从中选择出能最高效地产生抗体的杂交瘤细胞,利用它来大量制备希望获得的抗体。

由于这项技术,色萨·米尔斯坦与乔治斯·克勒荣膺1984年诺贝尔奖,但更重要的是,这项技术至今已经使用了数十年,最初的论文也被引用了上千次。最近,一些实验室开始对该技术进行改造:他们换下了癌细胞,换上了干细胞—干细胞同样可以很好地繁殖,还有一个优点就是不会癌变。在实验室条件下,这可能算不上优势,因为培养皿不会得癌症,但是研究人员开始尝试做的,是把这些杂合细胞植入动物体内,以便得到含有抗体的牛奶,或者可治疗疾病的鸡蛋。抗体基因也可以用于改造植物(当然,制备出的是植物抗体),这样的收获过程可能要更简单。我知道这可能会让你觉得有点不舒服,或者感觉不自然,但是我有一道菜推荐给你:

抗癌煎蛋。