人–动物细胞融合论文

人–动物细胞融合论文（精选3篇）

人–动物细胞融合论文 第1篇

1 人–动物细胞融合实验的概念及现状

1.1 人–动物细胞融合实验的概念界定

“人兽 (畜) 杂交”、“人兽混合胚胎”、“人兽怪物”等流行说法都是人们对人–动物细胞融合实验的口语化表达, 具有显著的情感标识色彩。“兽 (畜) ”一般指称不包括人在内的哺乳动物, 它们与人有着严格的物种界限、形状差异和价值序列。通常认为, “人兽细胞融合”、“人兽杂交”是技术行为和过程;“人兽混合胚胎”、“人兽怪物”则是技术结果, 与之相关的科学名词有“嵌合体”、“杂合体”等。

嵌合体在英语中指Chimera (喀迈拉) 。“喀迈拉”在古希腊神话中指称一种具有狮头、山羊身和蛇尾的能够吐火的雌性怪物, 由三种不同的动物杂合而成。该词语最早出现在公元前9世纪的荷马史诗《伊利亚特》中。在古希腊神话中的嵌合体形象还有Sphinx (狮身人头的怪物) 、Centaur (人首马身的怪物) 等。在世界其他民族的神话故事、文学作品中也有类似的嵌合体形象。这反映了古人对人与动物在生理性状、生理功能和社会属性等方面融合后果的原始想象。

在现代遗传学中, 嵌合体用来泛指不同遗传性状混杂表现的个体, 或者任何由两个或两个以上具有不同生物遗传成分的组织构成的机体, 包括动物与植物、动物与动物、人与动物之间的组合。在科学实践中, 把两个来自异种动物的胚胎融合成一个胚胎, 可以培育出异种嵌合体动物, 如绵羊–山羊嵌合体、马–斑马嵌合体等都已培育成功。已经成功实施的绝大部分重组DNA技术的操作目标也是要在分子层面上创造各种嵌合体。杂合体 (Hybrid) 是由不同动物物种的生殖细胞结合并发育成的机体, 该机体每一个细胞核都包含有来自两个不同物种的遗传物质。人们常见的骡子就是驴–马杂合体, 是驴的精细胞和马的卵细胞融合发育后的产物。从理论上讲, 如果把人的生殖细胞与其它动物的生殖细胞直接融合, 将会得到人与动物各占50%遗传物质的混合胚胎。把动物的体细胞核移入到人的去核卵细胞内, 或把人的细胞核移植到去核的动物卵细胞内, 都可以形成胞质杂合体 (Cybrid) , 有望发育形成人–动物混合体。目前, 这类人与动物之间的杂交方式既存在着“生殖隔离”事实和技术障碍, 又会面临着社会伦理和法律的巨大阻力, 尚未有任何公开的研究报道。

1.2 人–动物细胞融合实验的研究现状

迄今为止, 研究人员在实验中创造出的所谓“人兽混合胚胎”, 都是把人体细胞核移植入常见的雌性哺乳动物 (牛、羊、兔等) 的去核卵细胞中发育而来。近年来, 相继通过媒体报道并产生广泛舆论争议的实验案例主要有以下四个:

1998年11月, 由美国先进细胞技术公司 (ACT) 资助的科研人员通过媒体宣称, 他们把人的面颊细胞核融合到牛的卵细胞中产生了嵌合体, 从中分离出类似人类干细胞的细胞团。该实验的研究论文被多家权威学术期刊拒绝发表, 最后以科学新闻的形式发表在《纽约时报》上。这表明了美国科学界对人–动物细胞融合实验的谨慎和迟疑态度。如美国国立卫生院 (NIH) 在2001年初曾宣布, 不资助任何人与动物嵌合体的科研项目。

2001年1月, 中山医科大学实验动物中心的陈系古教授及其研究小组使用体细胞核移植技术, 将医院割除包皮手术废弃的一男孩皮肤细胞核注射进家兔的去核卵细胞中, 用电刺激方法使分别来自不同物种的供体与受体融合, 第三天, 混合胚胎细胞分裂到具有32个细胞的“桑葚胚”阶段。这个实验成果首先通过国内媒体报道出来[1]。

2003年8月, 《Cell Research》杂志发表了上海第二医科大学发育生物学研究中心的盛慧珍等22人科研小组的研究论文, 报告他们成功地将人类皮肤 (医院外科废弃的皮肤组织) 细胞核转移入新西兰兔的去核卵细胞内, 培养了400个人–兔融合胚胎, 其中100个存活若干天, 发育至囊胚阶段, 并提取到胚胎干细胞。盛慧珍教授[2]指出:“研究小组绝对不会将这些混合胚胎移植入妇女子宫内, 主要是为了提取干细胞进行科学研究。”该研究论文发表后, 盛慧珍等人立即成为国内外媒体瞩目的焦点人物。这个实验提出了以下观点:“人体细胞核可以被重编程发育到囊胚阶段;用非人哺乳类动物卵母细胞可以启动人体细胞核;从人体细胞重编程获得的囊胚中可以分离出人的nt ES细胞 (即核移植胚胎干细胞) 。人的nt ES细胞具有和普通h ES细胞 (即人类胚胎干细胞) 类似的生长特性、表面标志、基因表达和分化成三胚层细胞的能力。”[3]该实验证明了动物治疗性克隆的现实可行性。

2007年3月, 美国内华达州立大学的伊斯梅尔·赞加尼 (Esmail Zanjani) 研究小组历经7年研究, 将人类干细胞移入绵羊胚胎, 培育出世界首只人兽细胞混种羊。这只人兽混种绵羊体内拥有15%的人类细胞、85%的绵羊细胞。研究人员表示, 他们将深入研究并完善培育“半人半羊”技术, 希望最终实现混种羊与器官移植患者的完美配型。人兽混种绵羊将成为“活体工厂”, 可为患者提供大量适宜的组织和器官[4]。

2 人–动物细胞融合实验的社会焦虑与期望

在对人–动物细胞融合实验的热议中, 反对者与支持者都基于不同的视角和理由。

2.1 反对者的焦虑及其主要理由

反对者除了质疑人–动物细胞融合实验的现状外, 还忧虑那些从逻辑上推测的风险以及虚拟的伦理议题:

(1) 难以预测的研究风险。随着人–动物细胞融合实验的开展与新闻传播, 不少人从直觉上开始担忧此类实验将会存在着一些未知的风险。研究人员也对实验潜在的风险从事实与逻辑两个层面作了预先评估。

首先, 技术手段不成熟所蕴含的实验风险。尽管人–动物细胞融合实验的报道不断出现, 人们却无法否认此类实验的可重复性低、成功率低的“双低”事实。目前, 此类实验尚无更多的同行认证和更多的在权威科学期刊上发表的论文, 其技术操作的可行性和安全性依然没有得到根本解决, 与人们普遍乐观设想的真正医学实践还有漫长的距离。研究者认为:“目前存在的问题是嵌合体获得率还比较低, 嵌合体分析还需要寻找更好的标记。实现胚胎干细胞途径的还只有部分品系的小鼠, 在许多大动物方面, 建立稳定的胚胎干细胞系还未成功。”[5]事实上, 在此类实验中仍有许多基础性问题需要深入探究。就连陈系古教授也公开承认自己只是做一些“很基础的研究”, 只是处于起步阶段, 尚不能分离出胚胎干细胞。生命科学实验表明, 细胞分裂越到后期越难操纵成功。目前, 这类探索性实验存在诸多基于知识空白和技术操作不成熟带来的风险问题。

其次, 跨物种疾病或病毒感染的健康风险。早在1996年美国食品与药品管理局就公布了跨物种移植器官的指导原则, 主要防止一些动物疾病通过器官移植传染给人类。基于转基因猪器官的安全性问题, 美国决定从1997年起暂停用转基因猪作为供体器官给人体做器官移植。有科学证据表明, 人和动物之间的病原体可能会发生种间跳跃, 进而产生病原性改变的重组病毒, 对人体健康构成威胁。另外, 动物身上存在的一些未知病毒可能对动物没有什么危害, 在到达人体后却有可能变成对人体的致命伤害。因此, 人–动物细胞融合实验存在着跨物种病毒感染的风险。

第三, 自然界物种失衡的生物风险。人们担心, 人–动物细胞融合实验可能会对长远的物种群体遗传和进化产生不良影响。这些混合胚胎是用人与其它动物杂交得到的异种产物, 动物的种系将由此发生人为的技术改变, 这是否会破坏物种间的平衡?毕竟经过数亿年进化而来的生命系统十分复杂, 其难以预测性会超出人们的预料, 任何的实验管理疏漏或技术偏差都有可能导致新物种失去控制, 将给社会带来不确定的生物风险。如果科研人员不去认识这种潜在的风险、不计较任何后果, 这无疑是一种冒险的科研行为。

上述三类可能的风险成为人们质疑乃至于反对进行人–动物细胞融合实验的重要理由, 这也促使科研人员在实验中必须采取更为谨慎、负责的态度, 甚至要具有特别的前瞻性思维。

(2) 情感纠结的社会伦理。人–动物细胞融合实验已经引发了伦理学者、宗教人士以及社会舆论的激烈反对, 他们对该实验的可能后果持有多种疑虑。

其一, 此实验冲击了人类的基本情感。人–动物细胞融合实验展现的可能图景挑战了人类的基本情感, 引发了人们的厌恶和抵制。2000年10月, 美国和澳大利亚的两家生物技术公司把人体细胞和猪细胞融合在一起, 并试图申请专利。这种行为遭到一些人的强烈反对, 他们指责科研人员是“弗兰肯斯坦”式的人, 会创造出令人恐惧的、情感上难以接受的“半人半猪怪物”。具体说来, 当人兽嵌合体与人的区别存在体内时, 人们“眼不见心不烦”, 从情感上容易接受。例如, 对于移植猪心瓣膜或其它动物器官的病人, 人们一般不会感觉很奇怪;相反, 动物的形状一旦出现在人体外表, 若人体安个“象鼻”或续个“狗尾”, 这种外观的怪异性就容易使人们产生反感情绪。不少人的焦虑心理就基于这些实验可能会产生外观异常的“半人半兽”。

其二, 此实验沦落了人类的尊严。有人认为, 人–动物细胞融合研究挑战并违背了人类的尊严。从道义论的视角, 康德[6]明确指出:“人……是作为目的本身而存在的, 并不是仅仅作为手段给某个意志任意使用的, 我们必须在他的一切行动中, 不管这种行动是对他自己的, 还是对其他理性动物的, 永远把他当作目的看待。”事实上, 人类的尊严体现在人为自己确定目的并为实现这些目的而行动的能力之中。一些西方学者将人的尊严概念应用于人的受精卵、胚胎和胎儿, 也扩展到人类细胞占多数因而可能具有“人性”的嵌合体中。从理论上讲, 人类生命个体的技术物化、工具化和过度操纵其实就是对人的技术异化, 无疑会降低人之为人的价值和尊严, 长此以往, 人类作为道德的主体地位也会下降。在当今对人类生命个体的技术操作已经变得非常普遍的时代, 确有必要对这种技术行为在道德层面进行深刻反思。国内有专家不无忧虑地指出:“让人担心的是居心叵测者将人兽嵌合体胚胎植入人类子宫发育, 有可能产生出一个人–兽杂交种, 这将是一个涉及人类尊严的更深层次、更加严峻的伦理问题。”[7]另外, 许多人更为坚决地反对将人的配子与动物的配子进行混合去尝试产生什么“杂交物种”。

其三, 此实验模糊了人种的界限。在人们固有的观念中, 同种动物才能交媾、产生后代;相反, 异类相交, 甚至是乱了代际的人类交配都属于乱伦, 将引起社会秩序、伦理秩序的混乱。上述行为属于人类社会的重要禁忌, 人们在正常心理上根本无法接受, 社会也会惩处此类行为。反对者认为, 尽管在人–动物细胞融合实验中混合的只是细胞, 或者准确地说只是遗传物质 (基因或DNA片断) , 但是, 这在逻辑上与异类相交没有什么实质上的不同, 至少是在细胞或分子水平上的人兽杂交。虽然人–动物嵌合体胚胎的形成主要以人的体细胞核遗传物质为指导, 但动物卵细胞质中的线粒体DNA对混合胚胎的形成也会起一定作用。那么, 既有人类遗传物质又有动物遗传物质的嵌合体, 到底具有什么特性?是人抑或是兽?这些问题必然会涉及到对人–动物嵌合体的本体身份认证, 进而引起一系列其它问题:人们应该赋予人–兽嵌合体什么样的社会地位、道德地位和法律地位?它是否超越了物种的界限而导致物种界限模糊?它是否破坏了物种的整体性和独特性?甚至有人更为超前地设想:当人兽混合体具有人类思维却不能行使人的功能时, 它会想什么?做什么?它会心甘情愿地接受人类社会的管理吗……总之, 人们为这些虚拟的、棘手的非技术问题争论不休, 难以形成共识。

2.2 支持者的期望及其主要理由

人–动物细胞融合实验潜在的医疗价值是其获得科技工作者和社会公众支持的基本理由。通过与之相关的干细胞研究, 将有助于理解人类许多疾病, 有助于器官移植, 有助于开发治疗药物和方法, 有助于拯救数以万计的人类生命, 进而提高其生命质量。

(1) 人–动物细胞融合实验的科学研究价值。其一, 有利于干细胞研究。科研人员设想, 从病人体细胞中提取细胞核移植到去核的动物卵细胞中, 使之发育成混合胚胎, 在其分化初始阶段从中提取具有全能分化潜能的胚胎干细胞, 在体外可以诱导分化为人类所需的各种细胞, 构建机体组织或器官, 这将为人类寻找治疗老年痴呆症、帕金森综合症、脊髓性肌萎缩症和唐氏综合症等多种疑难疾病创造机会。有学者甚至认为, 这项研究将是一场新药物发现领域的革命, 是为了理解各种疾病的病因及治疗方法, 是整个生物医学界的宏伟目标。但是, 干细胞如何分化、发育和形成新的组织?其内在活动机制和遗传规律如何?这都是需要人们长期艰苦探索的基础研究课题, 需要人们不断地观察和实验, 从而获取更多的干细胞知识。

其二, 有利于缓解干细胞实验材料的紧缺状况。作为研究人类胚胎干细胞重要实验材料的人类卵细胞, 其来源是困扰研究的非技术问题。在当前研究水平下, 培育人类胚胎干细胞的实验往往需要几十乃至上百个人卵细胞, 基于妇女生理、心理以及社会伦理、法律因素的限制, 大量人卵细胞的获取在实践中很难实现, 相比而言, 动物卵细胞容易获取, 也少有社会伦理争议。选择哺乳动物的卵细胞作为人卵细胞的替代品是胚胎干细胞研究的重要路径, 而其科学意义并未减少。如果能从人与动物混合胚胎中取出胚胎干细胞, 将其培养成稳定的细胞系, 就可以在不利用人体卵细胞的情况下、在避免生命伦理争议的前提下打开了一扇理解人类疾病病理的大门。

(3) 人–动物细胞融合实验的医学实践价值。首先, 有利于开展异种器官移植。器官来源不足、排异反应仍是当前器官移植中两个关键难题。为了解决这些难题, 研究人员把注意力转向与人类接近的哺乳动物器官, 计划实施“异种器官移植”———从适宜的哺乳类动物体内摘取器官为病人提供可供移植的器官。这种设想是否可行?研究人员已经试图通过转基因技术将人体的一些关键基因植入到动物体内, 以此达到人们所期望的医学目标。这就有可能避免排异反应, 为顺利实施器官移植奠定基础;然而, 这种实验也会涉及到人与其它动物细胞的融合问题。

其次, 有利于建立人类疾病研究模型。在医学实践中, 用一般的动物模型来表征人类的疾病状况往往会有较大的误差, 如果直接进行人体实验则会存在很多未知的风险, 还会引起很多社会争议, 甚至不被允许。研究人员设想, 如果利用包含有人体基因的动物嵌合体就可以建立起较为理想的人类疾病研究模型, 将会得到大量对医疗保健事业有益的、精确的实验数据, 蕴含着重大的医学价值。例如, 美籍科学家杨向中教授创建了兔子的人类心脏病模型, 可以表达人类引致心脏病的基因。又如, “美国塔夫特大学的研究人员曾创造了具有人类乳腺组织的小鼠, 建立了研究人类乳腺癌的动物模型。研究人员将人的乳腺细胞移植到有免疫缺陷的成熟前小鼠体内, 可在小鼠体内观察正常人的乳腺发育状况, 研究乳腺癌的病理, 检测药物的治疗效果。”[8]

可见, 从生命科学发展和医学实践需求来说, 人–动物细胞融合实验研究具有现实合理性, 而不仅仅是为了满足研究人员的某种好奇心。

3 对人–动物细胞融合实验的分析与价值抉择

如何看待目前人们对人–动物细胞融合实验的担忧与争议?这种担忧与争议背后的原因是什么?我们该如何估算此类研究的利弊得失?这类实验应该“停止”还是“继续”?这都是值得我们进一步思考的问题。

3.1 利弊权衡与理性选择

在生物医学发展的历史与现实中, 似乎不存在什么有百利无一弊的事情, 人们经常会遭遇各种利益–风险的权衡与抉择问题。在对人–动物细胞融合研究的争议中, 是否也需要我们在生物医学进步与社会伦理风险代价之间寻求一种相对的平衡呢?功利主义者往往主张通过利害权衡, 取向于那种能使最大多数人获得最大利益的抉择。在生活实践中, 难道我们大多数人的价值选择不是功利主义的吗?难道我们不赋予生命以最高价值吗?众所周知, 不伤害、有益是生命伦理的基本原则, 这要求我们有义务避免、减少对他人的伤害, 有义务使他人受益, 或使伤害最小化, 因而, 我们在实践中要采取受益大于风险的行为。在我国赞同和支持治疗性克隆研究, 就是因为这种研究是以牺牲早期人胚 (即发育14天之前的细胞团) 为代价而获得治疗多数病人生命的方法。利弊权衡是人们理智与情感纠结的必然结果, 无论如何, 我们势必要体现出对现实人生命的尊重。假如通过一定的技术手段, 从一位心脏病人身上取出一些皮肤细胞, 进而诱导发育出一个完好的心脏, 病人会指责医生的上述行为吗?

由于对生物遗传基因的干预, 嵌合体研究冲击了传统的自然生命神圣观, 随之提出了涉及人类尊严等方面的伦理问题。人–兽嵌合体研究有损人类的尊严吗?其论证主要在于人体的完整性和不容亵渎性。但是, 对于人–动物遗传物质的融合, 如果只用于医疗实践和基础科学研究, 不用于生殖方向, 不去产生所谓的人兽个体, 就很难说这是挑战人类的尊严。不少专家认为, 早期的混合胚胎至多是一个生物学意义上的生命, 不能称之为人。英国医学研究慈善协会的发言人曾指出:“尽管反对者提出了所谓的道德问题, 但遭受遗传疾病折磨的患者的权利同样应该得到尊重。这些患者清楚病痛让他们生不如死的滋味, 大家也应该明白, 如果不能减轻患者的痛苦, 这同样是一个严重的道德问题。”[9]同样, 美国加州斯坦福大学癌症/干细胞生物和医学研究所主任艾弗·魏斯曼[10]认为:“把个人道德观念融入生物医学研究方法中的任何人, 都是想用自己的意愿来影响研究方法———而不仅仅是参与争辩。如果这最终导致一项禁令的出台或实验暂停……他们就是在阻止能够拯救人类生命的研究。”为了挽救更多人的生命, 通过干细胞研究产生甚至毁坏一些混合胚胎, 这种实验行为可以在伦理层面得到辩护。因此, 英国皇家学会发表声明指出, 对于动物嵌合体研究无端的人为干扰是对患者的一种不公平。

如果认为某项研究存在可能的技术风险就坚决反对这项研究, 这是不足为凭的, 因为人们完全可以通过采取更为审慎的研究态度, 不断完善实验技术手段和路径去规避一些技术风险。假如存在着风险, 也只能通过探索性研究才能确证风险、化解风险;如果认为凡是有可能危害人类健康的研究都要停止尝试的话, 这些问题也许永远不可能去解决。可见, 目前没有什么充分的理由去禁止人–动物细胞融合研究, 从而牺牲生物医学进步和人类的福祉。

3.2 对非自然事物的厌恶情感定势

人们往往具有一种较为顽固的心理定势———“自然的往往就是好的, 非自然的就是坏的。”在他们看来, 生物界的“非自然性”主要指违反既定的生物进化秩序, 导致了怪异的后果。既然杂合体和嵌合体是非自然的, 就是坏的, 就不应该去研究, 更不应该付诸实践。这种心理定势会引起人们对这类研究产生厌恶情感。然而, 值得我们注意的是:

(1) 自然物是变动的, 现存的自然秩序也会发生不同程度的改变。随着人类改造和控制自然能力的加强, 越来越多的天然自然变成人工自然, 人类生活世界充满了越来越多的非自然事物, 而纯粹自然的东西却越来越少。“非自然”的论证方式将生命科学实验事实与伦理规范混为一谈, 不能充分说明对自然的干预是否在伦理上具有可接受性。可见, “自然”或“非自然”不应该是简单区分“做”与“不做”人–动物细胞融合实验的界线。

(2) 人们的情感常常是情绪化的, 直觉也可能是错误的。人们对人–动物嵌合体的反感往往基于人们对非自然事物的厌恶和直觉, 但是, 情感和直觉并不能为我们的理性论证提供扎实的逻辑基础。人们的厌恶情感往往可以因理性的认识而消失。当人们真正明白人–动物细胞融合实验的医学意义后, 反过来也可能会支持这类研究。

(3) 人–兽嵌合体破坏了自然物种的整体性吗?事实上, 物种的界限并不是永久固定的, 物种在不断地进化, 特别是随着人工育种的广泛开展, 会不断出现一些新的动植物新品种。在人类生产实践中, 人们促生了骡子 (驴马杂交而致) , 满足了农业生产和生活的需求, 并没有产生什么负面后果, 人们已广泛接受了这种现实。生物学的物种分类是经验的和实用的, 与规范性的伦理判断也没有直接关联。为什么不能跨越人与动物之间的界线呢?如果这样做能使我们更好地认识生命、维护生命和拯救生命的话, 为什么不去做呢?

3.3 生物技术恐惧心理的社会影响

在古希腊神话中, 当Chimera还是幼兽时, 它曾经是小亚细亚国家卡利亚的国王的宠物, 但它狂暴的个性很快显露出来, 它不安于做家养宠物而流窜到邻国利西亚, 它喷出的火烧毁了村庄、道路, 它吃掉妇女、儿童和牲畜, 所到之处一片荒芜。从神话故事中可以看到人们面对跨物种的杂交兽类所表现的恐慌, Chimera已成为恐惧的创造和恶的象征。当人们把“喀迈拉”引入到现代生物医学领域, 正是对“人兽杂交”胚胎长大后的一种隐喻。人兽混杂的背后预设了一个深层次问题:对人类是进步还是毁灭?

随着生物技术的迅猛发展, 人们已经隐约地感受到它对人类社会的冲击。如海德格尔[11]所指:“……生命掌握在化学家手中的时刻不远了, 化学家将随意分解、组合和改造生命机体。人们认可了这样的一句名言, 人们甚至惊诧于科学研究的大胆而什么都不想。人们没有考虑到, 这里借助于技术手段在为一种对人的生命和本质的侵袭作准备。”人们从技术发展的逻辑推测出恐惧的技术风险图景, 随心所欲地改造生命个体形态必将会给这个世界带来不测的风险。人们对生物技术的焦虑源于人们对技术的应用可能会对人类个体及其后代造成伤害的一种心理拒斥, 人们对虚拟“人兽怪物”的强烈感受充分反映出现代人对生物技术的恐惧感。当有好事者通过绘图技术在计算机上制作出“半人半兽”、“人面兽身”、“人头兔身”等怪物形象的图片, 并通过网络在更大的范围传播, 这就进一步扩散、放大了人们对人–动物细胞融合实验的恐惧心理, 不少网民为之惶惶, 从这些制作的人兽胚胎产品中感到了恐惧与忧虑。网络上有不少言论暗示, “半人半兽的妖怪”很快要从实验室里走上大街了。这类言行引起网民对人兽混合胚胎研究持反对或质疑态度, 甚至担忧人类被“半兽人”灭绝。这种恐惧已超越了人们认知的界限和对科技成果的心理接纳空间。这就是所谓的“人兽杂交恐惧症”!

我们要对人–动物细胞融合实验有一个科学的认知态度, 生命科学知识的普及和宣传仍然是十分必要的。我们既不需要对此类研究美好前景的过度渲染, 更不需要夸张描绘的恐怖情状, 唯一需要的是实事求是的理性分析, 使人们走出迷惑与茫然。一般公众很难能了解生命科学前沿科学领域的情况, 容易被媒体牵着走。在对人–动物细胞融合实验的关注中, 有不少观点反映了人们对现代生命科学进展的简单化理解和片面性认识。有人就如此虚幻般地设想:“人兽杂交创造出的新物种绝对是可以优秀的新物种, 既有人类的聪明, 又有动物的优点”;“有朝一日人类能飞, 或者住在水下;妇女可以像鸟类一样下蛋生孩子, 免去了分娩的痛苦”;人将会有“鹰的眼睛, 豹的速度, 熊的力量”……这类异想天开背后包含着对生命科学知识的误读, 甚至是知识贫乏的表现。然而, 要评价科学技术的社会价值和影响, 无疑需要有相关的科学知识、确切的证据和合理的逻辑。科技工作者和主流媒体都担负有科学传播的社会责任, 对于那些言过其实之论应该有所纠偏, 特别是不能利用普通公众的知识欠缺而去制造热点和轰动效应。

3.4 人–动物细胞融合实验虚拟论争的责任诉求

通过各类媒体的报道与演绎, 仍然处于初级研究阶段的人–动物细胞融合实验在世界各地掀起一场轩然大波。基于研究的不成熟性, 无论是人们所期望的或是所焦虑的事情在短期内都不可能成为现实, 人们的论争实质上是一场超前的“虚拟论争”。无论如何, 生物技术的迅猛发展将会对人类社会产生深远影响, 但“技术在伦理上决不是中性的 (像纯科学那样) , 它涉及伦理学, 并且游移在善和恶之间。”[12]诚然, 生物高技术的发展可能会带来诸多负面影响, 也会遭遇社会伦理的多重挑战。这场虚拟论争还使人们深刻地反思了科技工作者的道德与社会责任问题。科技工作者要有职业道德, 要告知公众生物技术的潜在危险性, 让公众来参与讨论, 辨明是非。现代生物技术的新发展赋予人们前所未有的“塑造生命”的力量, 同时强化了科学家的社会责任, 要努力预防和避免现代生物技术可能伴生的风险、伤害和灾难。因此, 作为生命科学知识最主要的载体和技术活动主体, 生物技术专家有责任树立科学良心和职业道德。正如许智宏院士[13]所指:“科学家自身的道德意识和伦理觉醒至关重要。面对生命科学研究可能带来的巨大经济利益, 科学家要自觉地依据理性和符合人类利益的原则作出选择。任何科学技术的应用都有双重性, 科学家有责任向社会说明技术的价值和可能带来的风险及危害。”

动物细胞融合与单克隆抗体教学案1 第2篇

1、举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。

学习重点:

1、单克隆抗体的制备和应用。

2、单克隆抗体的制备过程。

一、自主学习（阅读课本52页完成相关内容）

翻翻课本，动手填填，基础知识的梳理与强化，永远是学习的第一生命！

1、动物细胞的融合

（1）概念：指 或 动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称为细胞杂交。（2）结果：形成 细胞。

（3）过程：不同 的两个细胞 细胞。

（4）意义：克服了 杂交的不亲和性，成为研究、、肿瘤和生物 培育的重要手段。

2、单克隆抗体

（1）抗体：由淋巴细胞（浆细胞）产生，成分为球蛋白，具有。从血清中分离出来的抗体产量低、纯度低、特异性差。（2）单克隆抗体的制备 a.过程

b.杂交瘤细胞的特点：既能大量，又能产生。c.单克隆抗体的特点： 强、高、产量大。细品老师对知识的释疑、及时完成对应练习，对知识的深化理解、灵活运用，是学习的本质与灵魂。

二、小组讨论。（独立思考，合作共赢）

1、动物细胞的融合最有价值的应用是什么?细胞融合完成的标志是什么？

单克隆抗体

1、单克隆抗体？单：单个细胞？。

提醒：①若a和b两种细胞融合，则融合的方式有三种、和

。满足要求的为，所以融合后要筛选。

克隆：无性繁殖抗体：抗原→B细胞→抗体特异性结合②动物细胞特有的诱导融合方式为灭火的病毒处理，其他的物理和化学方法在植物和动物细胞融合方面是通用的。

3、单克隆抗体的确切定义是什么？

4、制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞？在融合的过程中你可以找出几种类型的细胞？

5、制备单克隆抗体的过程有两次筛选，两次筛选的目的是什么？

第一次筛选是

第二次筛选是 流畅的思维方法，规范的解题步骤，准确无误的答案，是获取高分的法宝。

三、同步训练

1、单克隆抗体是指 A．单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体 B．单个淋巴细胞增殖产生的抗体 C．单个杂交瘤细胞增殖产生的高度单一的抗体D．单个抗体通过克隆，产生大量抗体

2、细胞合成DNA有D和S两种途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞由这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。骨髓瘤细胞尽管没有S途径，但能不断的分裂增殖，将这两种细胞在试管的培养液中混合，加聚乙二醇促融，再加入氨基嘌呤可筛选出某种细胞。在培养液中存在的细胞种类及筛选出的细胞分别是(细胞融合是仅考虑两个细胞的融合)A．三种 杂交瘤细胞 B．五种 骨髓瘤细胞 C．五种 杂交瘤细胞 D．一种 杂交瘤细胞

3.（多选）将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合，可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，其依据是

A．B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖B．淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才能产生抗体

C．骨髓瘤细胞可以无限增殖，但不能产生抗体D．骨髓瘤细胞可以产生抗体，但不能无限增殖

4．下列用动物工程技术获取单克隆抗体的实验步骤中，不正确的是

A.将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞

B．用蛋白酶处理B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞

C．用灭活的仙台病毒做诱导剂，促使B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合

D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体

5、结合单克隆抗体制备的流程回答下列问题。

① 技术是单克隆抗体技术的基础。②单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是

③动物细胞的融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用

④选出的杂交瘤细胞即具备骨髓瘤细胞 的特点，又具备淋巴细胞的 的特点。

人–动物细胞融合论文 第3篇

关键词：结肠癌,树突状细胞,细胞融合,严重联合免疫缺陷小鼠

结肠癌是常见的恶性肿瘤之一, 其发病率、死亡率在西方发达国家分别居恶性肿瘤的第3位和第2位[1,2]。目前除外科手术、化学疗法和放射疗法外, 免疫治疗作为辅助治疗新途径, 日益受到研究者的关注。它治疗的靶点和毒性作用与传统治疗措施没有重叠, 靶向性好, 产生的记忆性免疫效应细胞可预防肿瘤复发。其中树突状细胞/肿瘤细胞融合疫苗在针对多种恶性肿瘤的研究中取得了抗肿瘤作用[2,3,4,5]。本研究拟通过建立人免疫重建荷人结肠癌皮下种植瘤SCID小鼠模型, 研究DC/结肠转移癌融合疫苗对人结肠癌发展以及预后的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

SCID小鼠:无免疫渗漏 (IgG<1μg/mL) 的C.B17/SCID纯系小鼠, 雄性, 4-6周龄, 30只, 购自北京维通利华实验动物技术有限公司, 饲养于无特殊病原体 (SPF) 环境 (北京大学医学部动物实验中心) , 饲料、饮水、垫料等均经无菌消毒。人结肠转移癌细胞株SW620由上海细胞所购入。健康人浓缩白细胞, 购自北京市红十字会中心血站。50%聚乙二醇 (PEG) 购自Sigma公司 (美国) 。人IgG ELISA试剂盒购自Pierce公司 (美国) 。其他试剂为市售高级试剂。

1.2 方法

1.2.1 人外周血淋巴细胞 (hu-PBL) 及DC的分离培养:

用淋巴细胞分层液密度梯度离心法从健康人浓缩白细胞中分离出人外周血单个核细胞, 以含5%人血清的RPMI1640培养, 24h后吸取未贴壁细胞 (主要为淋巴细胞) , 用RPMI1640+5%人血清培养, 并加入20U/mL IL-2培养24小时后用以对SCID小鼠的免疫重建;贴壁的细胞则继续用RPMI1640+5%人血清培养, 并加入1000U/mL rhGM-CSF和1000U/mL IL-4, 培养第6天加入TNF-α800U/mL使树突状细胞成熟。

1.2.2 DC/SW620融合疫苗的制备:

结肠转移癌细胞株SW620以含5%胎牛血清的RPMI1640培养, 常规换液传代。DC与SW620细胞按1:3的比例混合, 室温下用PEG融合法融合。

1.2.3免疫重建荷人结肠癌皮下移植瘤模型建立及治疗:

(1) 实验分组:将30只SCID小鼠随机分为A假手术组、B单纯制模组、C免疫重建组、D融合疫苗治疗组、E肿瘤细胞疫苗组五组, 每组6只。 (2) 腹腔注射法免疫重建:在第1周, C、D、E组腹腔注射300μL含3×107hu_PBL的PBS, A、B组腹腔注射等量不含hu_PBL的PBS。 (3) 皮下注射法建立结肠癌皮下种植瘤模型:第2周, B、C、D、E组小鼠于右腋下注射150μL含5×106SW620细胞的PBS, A组小鼠注射不含SW620细胞的等量PBS。 (4) 皮下注射法免疫治疗:DC/SW620融合疫苗和SW620细胞冻融物在注射前经过Co-60射线30 GY剂量照射, 以杀灭其中残留的肿瘤细胞。第3周, D组在左、右后足底、尾根部注射含1×107DC/SW620融合疫苗的PBS每部位50μL, E组于相同部位注射含1×107SW620细胞冻融物的PBS每部位50μL第4周、第5周D、E组重复上述治疗, 共3次。

1.2.4 皮下移植瘤模型的疗效评估:

B、C、D、E组制模后每周测量小鼠皮下瘤的最长径dmax和最短径dmin, 体积V=0.52×d2 min×dmax[6]。记录各组小鼠的生存期。

1.2.5 免疫重建效果的测定

每组每只小鼠在第5周[7]时剪尾取血20μL/只, 分离血清, 用ELISA方法检测人IgG含量。

1.2.6 统计学处理

利用SPSS10 For Windows软件进行单因素方差分析。当P<0.05认为有统计学意义。

2 结果

2.1 用腹腔注射法成功建立模拟人类免疫功能的模型

应用ELISA方法在免疫重建后第5周的小鼠血清中检测到了人IgG, C组、D组、E组阳性均为6/6。但各组之间IgG水平无显著性差异 (表1) 。

2.2 DC/SW620细胞融合瘤疫苗可抑制皮下肿瘤的生长, 明显延长治疗组的生存期。

2.2.1 每只建模小鼠都长出了皮下瘤 (图1) 。

(A假手术组B单纯制模组;C免疫重建组;D融合疫苗治疗组;E肿瘤细胞疫苗组)

2.2.2 DC/SW620融合疫苗治疗组曲线低平, 提示与其他3组相比, 此组小鼠皮下瘤生长受到抑制。 (图2)

(B单纯制模组;C免疫重建组;D融合疫苗治疗组;E肿瘤细胞疫苗组)

2.2.3 DC/SW620融合疫苗可明显延长荷人结肠癌皮下种植瘤小鼠生存。

融合疫苗治疗组生存期为 (109.00±17.17) d, 明显长于单纯制模组 (55.67±12.03, P=0.000) 、免疫重建组 (81.83±9.06, P=0.002) 、肿瘤细胞疫苗组 (87.33±12.85, P=0.010) 。 (表2, 图3)

*与B组比较**与C组比较***与E组比较#与B组比较

(A假手术组;B单纯建模组;C免疫重建组;D融合疫苗治疗组;E肿瘤细胞疫苗组)

3 讨论

DC/结肠癌融合疫苗能有效抑制结肠癌的发生发展。本研究室前期研究成功构建了异源DC与结肠癌细胞的融合并且成功诱导出CD4+T细胞和CD8+T反应, CTL对结肠癌靶细胞的杀伤效力高于传统的LAK细胞疫苗和TIL细胞疫苗, 融合疫苗可以诱导结肠癌细胞凋亡[5,8,9]。本研究利用DC/SW620融合疫苗治疗结肠癌皮下移植瘤模型, 取得了较理想的效果, DC/结肠癌细胞融合疫苗可发挥抑制肿瘤生长, 改善预后的治疗效果。将肿瘤细胞和DC融合, 能充分发挥DC作为抗原提呈细胞的作用, 有效地激活抗肿瘤免疫应答。通过融合过程, 产生的融合细胞能在DC介导的共刺激作用下将广谱的肿瘤相关抗原提呈给T细胞。尤为重要的是, 肿瘤细胞的抗原可以作为融合细胞产生的内源性肽通过MHC I类途径提呈, 同时也可以与MHCⅡ类分子结合而诱导出CD4+T细胞免疫反应。其他抗原负载DC的方式多是单一的激活MHC I类或Ⅱ类分子介导的免疫反应, 融合细胞独具同时激活CD4+T细胞和CD8+T细胞的能力。由此产生的细胞毒性反应与辅助性T细胞反应的协调作用, 对于抗肿瘤免疫的有效性和可持续性至关重要[10]。

DC/结肠癌融合疫苗比结肠癌细胞冻融物有更强的抗结肠癌细胞作用。本研究比较了DC/结肠癌融合疫苗和结肠癌细胞冻融物的治疗效果。结果发现, 虽然结肠癌细胞冻融物对结肠癌也能起到一定的抑制作用, 但效果都不如DC肿瘤融合疫苗更理想。肿瘤细胞冻融物不具备DC的抗原提呈功能, 不能持续提供抗原, 特异性差。DC/肿瘤细胞融合疫苗具有肿瘤细胞冻融物不具备的优势:融合疫苗能自然加工抗原性肿瘤蛋白, 并以MHC-I类复合体的形式提呈到细胞表面;融合疫苗能促进DC的功能, 能为MHC-I类复合体的提呈提供连续的内源性肿瘤抗原[11,12]。

近年来, 应用DC/肿瘤细胞融合疫苗治疗恶性肿瘤, 被广泛研究并部分应用于临床治疗, 取得了一些成绩, 但同时也发现了一些问题:目前通用的体外诱导和培养DC的方法耗时、费力、价格昂贵, 不能规模化生产, 且易被污染, 尚不能广泛应用于临床。相信随研究的深入, DC/结肠癌细胞融合疫苗有望成为治疗结肠癌的新有效途径。

参考文献

[1]Feng Xu, Ying-JY, Wei L, et al.against colorectal cancer livermetastasis in SCID mice[J].Scandinavian Journal of Gastroenterology, 2010, 45 (6) :707-713.

[2]Ahmedin J, Rebecca S, Elizabeth W, et al.Cancer Statistics 2008[J].Cancer Clin, 2008, 58:71-96.

[3]Haenssle HA, Krause SW, Emmert S, et al.Hybrid cell vaccination inmetastatic melanoma:clinical and immunologic results of a phase I/II study[J].J Immunother, 2004, 27:147-55.

[4]Chen D, Xia J, Tanaka Y, et al.Immunotherapy of spontaneousmammary carcinoma with fusions of dendritic cells and breastcarcinoma by prophylactic vaccination with dendritic/tumor fusioncells[J].J Immunol, 2003, 170:1980-1986.

[5]Gong J, Nikrui N, Chen D, et al Fusions of human ovarian carcinomacells with autologous or allogeneic dendritic cells induce antitumorimmunity[J].J Immunol, 2000, 165:1705-1711.

[6]Xu F, Ye YJ, Cui ZR, et al.Allogeneic dendritomas induceantitumour immunity against metastatic colon cancer.Scand[J].JImmunol, 2005, 61:364-369.

[7]Niu G, Heller R, Catlett-Falcone R, et al.Gene therapy with dominant-negative State suppresses growth of the murine melanoma B16 tumorin vivo[J].Cancer Res, 1999, 59:5059-5063.

[8]Donald E, Mosier, Richard J.et al.Transfer of a functional humanimmune system to mice with severe combined immunodeficiency[J].Nature, 1988, 335:256-259.

[9]Xu F, Ye YJ, Wang S.In vitro antitumor immune response inducedby fusion of dendritic cells and colon cancer cells[J].World JGastroenterol, 2004, 10:1162-1166.

[10]和宇, 王杉, 叶颖江, 等.DC融合瘤诱导抗结肠转移癌免疫应答[J].中华普通外科杂志, 2006, 21:594-597.

[11]Suyu S, Peter C.Commentary[J].Immunnotherapy, 2001, 24:99-100.