摘要
细胞工程是四大生物工程之一，细胞融合技术作为细胞工程的一项核心基础技术已在农业、医药、环保等领域取得了开创性的研究成果，而且应用领域不断扩大。本文综述了关于细胞融合的基本理论并重点综述了细胞融合的基本方法及最新进展。 关键字：细胞融合 生物技术 方法 综述
绪论
细胞融合(cell fusion)是在自发或人工诱导下，两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个细胞。基本过程包括细胞融合形成异核、异核体通过细胞有丝分裂进行核融合、最终形成单核的细胞。细胞融合可作为一种实验方法被广泛适用于单克隆抗体的制备，膜蛋白的研究。链轮设计
自然界存在着自发的细胞融合现象，1838年马勒报道到脊椎动物肿瘤细胞中观察到多核现象。1875年，朗格观察到脊椎动物（蛙类）的血液中细胞发生合并现象。
有性繁殖时发生的精卵结合是正常的细胞融合，即由两个配子融合形成一个新的的二倍体。在自然条件下或用人工方法(生物的、物理的、化学的)使两个或两个以上的细胞合并形成一个细胞的过程。人工诱导的细胞融合，在六十年代作为一门新兴技术而发展起来。由于它不仅能产生同种细胞融合，也能产生种间细胞的融合，因此细胞融合技术目前被广泛应用于细胞生物学和医学研究的各个领域。
所以从理论上说任何细胞，都有可能通过体细胞杂交而成为新的生物资源。这对于种质资源的开发和利用具有深远的意义。
1.细胞融合的发展简史
20世纪30年代，科学家们相继在，天花，水痘，麻疹等疾病患者的病理组织中观察到多核细胞。
20世纪70年代，科学家们在蛙的血细胞中也看到了多核细胞的现象，但是当时科学发展水平的限制，没有给予足够重视。
液压阀体
1962年，日本科学家发现日本血凝型病毒能引起艾氏腹水瘤细胞融合的现象。
1965年，英国科学家进一步证实了灭活的病毒在适当的条件下也可以诱发动物细胞融合。
后来科学家又成功诱导了不同种动物的体细胞融合，并且能将细胞培养成活。细胞融合技术不断改进，现在已广泛应用于细胞学，遗传学，免疫学，病毒学等多种学科的研究工作中。
2.细胞融合的分类
2.1动物细胞融合
动物细胞融合是指两个或多个动物细胞融合成一个细胞的过程，融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞
细胞融合的具体步骤包括：
（1）细胞准备。分贴壁和悬浮细胞两种。前者可直接将两亲本细胞混合培养，后者需制成
一定浓度的细胞悬浮液。
（2）细胞融合，加促融因子于将行融合的细胞之中，诱导融合。
（3）细胞选择。利用选择性培养基等，使亲本细胞死亡，而让细胞存活。
（4）细胞克隆。对选出的细胞进行克隆（选择与纯化），经过培养，就能获得所需要的无性繁殖系。
2.2植物原生质体融合
1960年，英国诺丁汉大学科金创造性地应用酶解的方法首次成功的从番茄幼苗的根部制备到大量的原生质体。在此基础之上，1972塑料袋泳衣年美国科学家卡尔森等人用硝酸钠作为融合诱导剂将来自不同品种的两个烟草原生质体进行融合，获得了世界上第一个体细胞杂交植株。此后，凯勒、高国楠和齐默曼等为首的三个科学家小组从不同方面改良和发展了植物体细胞融合技术.
植物原生质体融合一般经过亲本选择(考虑细胞筛选标记)、原生质体制备原生质体融合融合细胞筛选细胞壁再生几个步骤。植物原生质体融合常采用PEG法和电融方法。
3.细胞融合技术的常用方法
3.1化学诱导融合
3.1.1 PEG诱导细胞融合法
1974 年发现的高效融合剂聚乙二醇(PEG)使不同科属的植物原生质体之间都可以融合，融合率可达30%。聚乙二醇是乙二醇的多聚化合物，存在一系列不同分子量的多聚体。PEG可与水分子借氢键结合，导致细胞脱水而发生质膜结构的变化，从而引起细胞融合。为了发挥PEG 促进细胞融合的效力，必须采用较高的浓度(40%～50%，分子量为6000)，但PEG 在高浓度下，细胞可能因脱水而受到显著的破坏。因此，选择合适的分子量、浓度及作用时间是PEG融合技术的关键。影响原生质体融合的因素很多。特别是环境中的阳离子存在，融合时的pH 也对原生质体融合有较明显的影响。一般来讲钙、镁离子有助于融合。如有钙离子存在时，可得到较高的融合率。但在缺乏钙离子时，若pH 较低，融合频率也较
高。这是因为钙离子和带负电荷的PEG与细胞膜表面分子相互作用，使原生质体带电，彼此易于附着发生凝集所致。PEG诱导细胞融合由于具有容易制备和控制、活性稳定、使用方便等特点，在细胞融合领域取得了可喜的成绩，大量的研究仍采用此法。虽然PEG作为融合剂有很多成功的报道，但存在着对细胞损伤大、残存有毒性、融合率较底及经验性大等缺陷。
3.2 物理诱导融合
3.2.1仙台病毒 细胞电融合技术
细胞电融合是以脂质膜和脂质一蛋白质膜的电学性质为基础的，以双向电泳和电子击穿细胞质膜的联合作用为手段，和细胞电注射构成一对互补技术。在短时间强电场的作用下，细胞膜发生可逆性电击穿，瞬时失去其高电阻和低通透特性，然后在数分钟后恢复原状。当可逆电击穿发生在两个相邻细胞的接触区时，即可诱导他们的膜相互融合，从而导致细胞融合。细胞融合分为两步：第一步是建立细胞间接触(cell-to-cell contact) ； 第二步，接受区膜结构受扰动而紊乱，然后恢复并融合。根据其诱导细胞接触的性质，分为特异性和非特异性两大类。非特异性细胞电融合法是指在进行细胞电融合时，无法排除亲本细胞的
自体融合而只进行双亲本间的细胞杂交融合。主要原因是细胞间的相互接触是无选择性的，是非特异性细胞聚集。非特异性电融合技术包括细胞物理聚集电融合法和细胞化学聚集电融合法。细胞融合所必需的两个步骤为：①细胞间接触；②接触区的膜结构受到瞬间扰动而导致融合。只要其中的任意一步有特异性，就能形成特异性的细胞融合。
与使用PEG的化学法相比，电融合诱导法是一种非常高效的细胞融合方法。电融合技术的优点在于：融合频率高，是PEG的100倍；操作简便、快速；对细胞无毒；可在镜下观察融合过程。故这种方法得以在短期内被广泛采用，成为细胞融合的主要技术手段。该方法的缺点是必须购置专用的细胞电融合设备。
3.3生物诱导融合
3.3.1仙台病毒诱导法
1962年日本的冈田善雄(Okada)偶然发现了由日本血凝性病毒(HVJ)或称仙台病毒引起的艾氏腹水瘤细胞融合成多核细胞的现象。冈田善雄的研究为人工诱导体细胞杂交奠定了方法学基础。细胞融合现象的发现引起细胞学界的高度重。1965年英国的Harris和Watkins在利
用灭活病毒诱导细胞融合方面做了大量的工作，并进一步利用这种灭活病毒来诱导不同种动物细胞间的融合。自从发现活病毒可在体内介导癌细胞融合后，人们又实现了灭活病毒促进动物异种细胞的融合，从而打破了细胞融合的种属屏障，推动细胞融合技术跃上新的台阶。
但是，利用灭活的病毒诱导细胞融合，存在着许多问题，如病毒制备困难、操作复杂、灭活病毒的效价差异大、实验的重复性差、融合率很低等。目前，这种方法主要适用于动物细胞融合，用于实验室研究。
4. 细胞融合技术的应用及发展前景
一方面体现在新方法上，再者体现在融合对象的不断扩展上。融合剂走过了从活病毒，灭活病毒生物阶段到PEG化学物质阶段；新方法不断涌现，从生物学，化学方法，物理学方法过渡到各种方法纵观细胞融合技术的发展历史，细胞融合技术的不断改进一方面表现在融合剂上，另的综合应用乃至应用空间技术。融合对象从动物，植物到微生物，从种内扩展到种间，从近缘扩展到远缘。伴随着细胞融合技术的每一次革新和改进，都会迅速在各个领域得到充分的应用，然后在实际应用中又不断发现新的问题，在解决实际问题中又促
使细胞融合技术跃上一个又一个新的台阶，使其日臻完善。动物细胞融合、植物细胞融合、微生物细胞融合以及三者之间的细胞融合不断应用于基础理论研究和人类生产实际。如创造新物种、培育动物新品种、植物育种、种质保存、无性系的快速繁殖、获得优良的微生物菌种以及药物单克隆抗体和疫苗等有用物质的生产。并且细胞融合技术和基因工程的汇合，使生物工程进入了崭新的发展阶段。
参考资料：
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[2] 罗立新. 细胞融合技术与应用[M].北京:化学工业出版社,2003:1-12.
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[4] 茶籽粉曾富安.生物学通报
[5] 霍乃蕊，韩克光环保材料服装.细胞融合技术的发展及应用.激光生物学报，2006，15
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