细胞融合（Cell fusion）又称体细胞杂交（Somatic hybridization）：是指将不同来源的细胞或原生质体通过人工方法诱导融合形成细胞，并使之分化再生，形成新物种或新品种的技术。 基因型相同的细胞融合成的杂交细胞称为同核体（homokaryon）；
来自不同基因型的杂交细胞则称为异核体（heterokaryon）
二、细胞融合的类型
根据所选用的亲本细胞或原生质的来源可分为以下4种：
1、体细胞杂交
利用双亲的体细胞或原生质进行融合，是真正意义上的细胞融合技术，目前细胞融合的大多数组合仍以体细胞杂交为主。
2、配子-体细胞杂交手机通讯录加密
融合亲本一个为体细胞，另一个为性细胞（精、卵细胞），可获得三倍体细胞。
加工pcb板3、配子间细胞杂交
融合双亲本均为性细胞（精、卵细胞），配子间细胞杂交有多种组合形式。其中以精、卵细胞进展最快。例如：玉米
4、微细胞杂交
先诱导细胞中形成高频率的微核，再分离和制备具有此微核的细胞或原生质体，作为融合的亲本而进行体细胞杂交。
用于转移单个完整的染体以建立单体或多体的“染体”。
三、细胞融合的基本原理
细胞融和分为异核体形成与细胞形成两个阶段。异核体形成后有两种途径：或在短期培养后死亡，或存活下来。存活的异核体经历有丝分裂，双亲染体混杂，可产生两个称为合核体的单核细胞。其基本过程是：
1、细胞在诱导剂或在正弦电场的作用下凝集，彼此靠近；
2、两个相邻细胞的之间的质膜相互融和，随后两个亲本细胞质膜上的受体等质膜成分也在3、融和后的质膜上重新分布；
4、细胞质发生融和；
5、细胞核融和，形成单核融和细胞。
四、细胞融合的具体步骤：
（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。
植物细胞融合较动物细胞难些。首先，植物细胞外面有细胞壁，因此需要先用纤维素酶去壁，形成原生质体后，才能进行细胞融合。其次，植物细胞融合后形成的细胞，经过培养有可能分化发育成植株，而动物细胞的细胞则缺乏此种能力。植物体细胞融合的过程大致包括：细胞分离，原生质体制备，原生质体融合，细胞筛选及其培养，然后再通过愈伤组织诱导分化出根、茎、叶，最后长成完整的体细胞植株。植物细胞融合技术不仅打破了常规有性杂交育种的亲和性障碍，而且为实现“超远缘杂交”提供了可能，有重大的应用价值。
五、细胞融合材料
植物或微生物原生质体的制备
动物单个细胞的获得
植物或微生物原生质体的制备
为了促使细胞融合就必须先得到单个细胞，除去细胞壁，才能获得植物原生质体或微生物原生质球。因此，对于植物和微生物细胞的融合一般称为原生质融合 .
原生质体内包裹着细胞核、细胞器、细胞质等生命活性物质，因此它是裸露的、具有生命活性的细胞。它具有再生细胞壁、进行连续分裂并生成完整植株的能力，即具有细胞全能性。原生质体能摄取如DNA、质粒、病毒、细菌、细胞器等外源物质，是植物细胞工程进行遗传操作、基因转移的良好材料。
去掉细胞壁的原生质体在一定条件下能克服不同种细胞间的不亲和障碍，为细胞杂交提供融合亲本，培育新品种。
动物单个细胞的获得
动物细胞虽然没有细胞壁，但细胞间的连接方式多样而复杂，在进行有效的细胞融合之前，也必需获得单个分散的细胞。
组织的获得：
采用各种适宜的方法处死动物，取出组织块放入小烧杯中，用剪刀将组织块剪碎成1mm3大小，用吸管吸取Hanks溶液冲下剪刀上的碎块，补加3－5ml的Hanks溶液，用吸管轻轻吸打，低速离心，弃去上清液，留下组织块。
组织的消化：
通过生物化学的方法将剪碎的组织块分散成细胞团或单细胞。根据不同的组织对象采用不同的酶消化液。如最常用的有胰蛋白酶和胶原酶等。EDTA最适合消化传代细胞，常与胰蛋白酶使用。
胶原酶消化：
是一种由细菌中提取的酶，对胶原和细胞间质有较强的消化作用，适用于消化纤维组织、上皮组织、癌组织等。
六、细胞融合的方法
1气吹、生物法—仙台病毒法
各种病毒都具有凝集细胞的能力，它一边粘接在一个细胞表面，另外一边粘接在另一个细胞表面，从而使两个细胞在病毒的作用下靠近发生凝结。
用于促细胞融合的病毒：
DNA病毒：疱疹病毒、痘病毒、
RNA病毒：仙台病毒、麻疹病毒、呼吸道 合胞病毒、新城鸡瘟病毒、致瘤病毒、日冕病毒
仙台病毒法
最早用于动物细胞融合的融合剂，低毒，对人的危害小、成为实验室广泛采用的动物细胞融合剂。
病毒促使细胞融合的主要步骤：
两个原生质体或细胞在病毒黏结作用下彼此靠近。
通过病毒与原生质体或细胞膜的相互作用使两个细胞膜间互相渗透胞质互相渗透。
两个原生质体的细胞核互相融合为一体。
进入正常的细胞分裂途径，分裂成 含有两种染体的 子细胞。
2、化学法
化学融合法的类型
盐类融合法：盐类融合剂如下
硝酸盐类：NaNO3 、KNO3 、Ca（NO3 ）2
氯化物类：NaCl、CaCl2、MgCl2
葡聚糖硫酸盐类：葡聚糖硫酸钾、葡聚糖硫酸钠
高Ca2+和高pH融合法
PEG融合法：加拿大华人 高国楠 提出的
高Ca2+和高pH与PEG相结合融合法
PEG融合法基本原理
聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)是一种多聚化合物。
这种多聚化合物靠醚键的联结使其分子末端带有弱电荷。
机理可能是由于带有大量负电荷的PEG分子和原生质体表面的负电荷间在钙离子的连接下形成静电键，促使异源的原生质体间的粘着和结合，在高Ca2+和pH溶液的作用下，将与质膜结合的PEG分子洗脱，导致电荷平衡失调并重新分配，使两种原生质体上的正负电荷连接起来，进而形成具有共同质膜的融合体。
3、物理法—电融合诱导法
主要包括显微操作、电场刺激等。
基本原理
在直流电脉冲的诱导下，原生质体质膜表面的电荷和氧化还原电位发生改变，使异种原生质体粘合并发生质膜瞬间破裂，进而质膜开始连接，直到闭和成完整的膜形成融合体。
电融合诱导法的优点
融合率高、重复性强、对原生质体伤害小；装置精巧、方便简单、可在显微镜下观察或录像融合过程；免去PEG诱导后的洗涤过程、诱导过程可控制性强等等。
4、方法选择
具体应用时要根据不同对象选择不同的细胞融合方法和条件。
动物细胞融合：仙台病毒HVJ诱导法、 PEG法、电融合法都适用。
植物细胞融合：常用PEG法和电融合法
仙台病毒微生物细胞融合：只适用PEG法
动植物细胞融合的比较：
| 原 理 | 方法步骤流量测量装置 | 诱导方法 | 结果 | 用途或意义 |
植物体细胞杂交 | 细胞膜流动性和植物细胞全能性 | 酶解法去壁后诱导原生质体融合，形成体细胞再经过组织培养形成植株 | 物理方法 化学方法 | 诱导成植物植株 | 克服远缘杂交不亲和的障碍，培育优良性状的植株 |
动物细胞融合 | 细胞膜流动性 | 分散成单个细胞后诱导细胞融合 | 物理、化学、生物方法 | 形成细胞 | 培育细胞或大量获得细胞产品 |
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七、融合细胞的筛选
1、根据参与融合的两个细胞之间的亲源关系，融合细胞类型如下：
同核体细胞： 同种细胞自身的融合体。
异核体细胞（细胞）：非同种细胞的融合体。亲缘关系较近
多核体细胞（细胞）：含有双亲不同比例核物质的融合体。亲缘关系较远
两种不同细胞融合过程中，往往可以形成
五种不同的细胞：（例如：脾细胞与骨髓瘤细胞之间的融合）
未融合的细胞（两种）、同核体细胞（两种）、异核体细胞（细胞）
2、筛选的必要性:
为了从融合后的细胞中选育目的细胞必须采用合适的筛选方法。
融合细胞的筛选方法如下：
遗传互补筛选法、抗性互补筛选法、生长特性筛选法（选择性培养基筛选法）、物理特性筛选法、荧光素人工标记筛选法
3、HAT选择系统（选择性培养基筛选法）
利用酶缺失型细胞株（次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核糖转移酶‘HGPRT’缺失型细胞株）为一方和另一种细胞进行融合，然后使用HAT（细胞培养液中含次黄嘌呤 H；氨基碟呤 A ；嘧啶核苷酸 T）选择性培养基系统分离细胞。
3.1 HAT选择原理
正常细胞合成DNA有主要途径和补救途径两条途径:
主要途径是细胞利用氨基酸和其它小分子化合物合成核苷酸，进而合成DNA的过程。此过程需要叶酸的参与，而氨基碟呤（A阻塞密度）能抑制二氢叶酸还原酶的活性，阻断正常细胞中DNA合成的主要途径。
补救途径是当主要途径被阻断，野生型细胞利用次黄嘌呤—鸟嘌呤磷酸核糖转移酶（HGP
RT）和胸腺嘧啶核苷酸激酶（TK），将次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷酸分别催化为鸟苷酸（GMP）和胸苷酸（TMP）来合成DNA而不会死亡。
如果将一种酶缺失型（ HGPRT ¯、TK + ）细胞,与另一种酶缺失型（ HGPRT +、TK ¯）进行细胞融合，然后在HAT培养基上进行选择性培养。结果未融合细胞以及自身融合的同核体细胞都因为不能合成DNA而死去，而只有异核体细胞能在HAT培养基上存活。因为两种细胞通过基因互补效应，成为(HGPRT +、TK +)细胞 ，彼此相互补充了缺失的酶，通过补救途径来合成核酸而存活。
八、细胞融合技术的应用举例
8.1 单克隆抗体技术
1975年，英国剑桥大学分子生物学研究室的Kohler和Milstein合作将已适应于体外培养的小鼠骨髓瘤细胞与绵羊红细胞免疫小鼠脾细胞（B淋巴细胞）进行融合，发现融合形成的杂交瘤细胞具有双亲细胞的特征：即像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能够无限地快速增殖，又能持续地分泌特异性抗体，通过克隆化可使杂交细胞成为单纯的细胞系，由此单克隆系就可以获得结构与各种特性完全相同的高纯度抗体，即单克隆抗体（McAb）。
单克隆抗体是指通过克隆，形成遗传物质完全相同的细胞，由该细胞产生出化学性质单一、特异性强的抗体。
这项技术包含着细胞培养、动物细胞杂交技术等，是细胞培养和动物细胞杂交技术综合应用。B淋巴细胞能分泌特异抗体，但不能长期培养，瘤细胞可以在体外长期培养，但不分泌特异抗体。Kohler和Milstein 1975将两种细胞杂交创立了单克隆抗体技术。
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