细胞融合的方法及其应用

细胞融合的方法及其应用

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细胞融合是一种将不同种细胞的基因和功能整合到一个共同细胞中的生物学过程。这种方法在科学研究和医学应用中具有重要意义。本文将介绍三种主要的细胞融合方法，包括生物方法、化学方法和物理方法。

细胞融合也被称为细胞杂交。这是一种在离体条件下，通过无性方式将不同种的细胞合并成为一个核或多核的杂合细胞的过程。这个过程可以通过细胞培养和技术手段来实现。融合后的细胞可能会形成四倍体或多倍体细胞，这些细胞的特性会发生很大变化。

化学诱导融合是另一种实现细胞融合的方法。这些方法主要包括盐类融合法、高钙和高pH值融合法和聚乙二醇融合法。盐类融合法是最早的诱导原生质体融合的方法之一，其对原生质体的破坏较小。然而，提高其融合率并适应具有发达液泡化的原生质体仍然是需要解决的重要问题。高钙和高pH值可以诱发融合，但其使用范围仍有待扩大。聚乙二醇融合法是在1974年被发现的，它可以使不同科属的植物原生质体之间进行融合，融合率可达30%。聚乙二醇可以与水分子结合，导致细胞脱水并引发质膜结构的变化，从而促使细胞融合。

物理诱导融合包括细胞电融合技术。这种技术依赖于脂质膜和脂质-蛋白质膜的电学性质，以及双向电泳和电子击穿细胞质膜的手段。在短时强电场的作用下，细胞膜发生可逆性电击穿，瞬间丧失其高电阻和低通透特性。当可逆电击穿发生在两个相邻细胞的接触区时，即可诱导它们的膜相互融合，从而导致细胞融合。细胞融合分为两步，第一步是通过电场诱导细胞膜融合，第二步是恢复细胞的正常生理状态。