杂交瘤和重组DNA技术使我们对了解神经系多功能的分子基础有了很大发展的可能。这里要介绍的是这类新技术在下列方面的研究；（1）细胞膜渗透性的分子性决定因素；（2）神经系统的异质性；（3）神经的发生学事件。由于这些研究还是近年的事，所以还不能给出充分的解答，而是介绍开辟成功道路的战略。这里只是强调几个特殊问题，希望这些战略能够应用到神经生物学的更有趣的各个领域。
杂交瘤技术
标准的免疫技术是应用抗血清在分子水平上来探索神经生物学的事件。勒夫（Raff）等（1979）发展了鉴定神经系统主要细胞类型的探子。突触的分子结构也已应用对抗纯抗原的抗血清来研究。神经肌肉结合的功能和发育的某些有关分子也已用免疫技术鉴定。抗血清还用于研究细胞与细胞之间通过的可溶性因素，而不是直接的突触性的相互作用。应用神经生长因子抗血清造成的缺乏交感神经系统的动物的实验，提示抗体对于研究新近报道的可溶性生长因素将是有价值的工具。神经递质及其代谢酶以及神经肽抗血清已成为对神经系各部分的细胞相互作用进行全面研究的主要工具。毫无疑问，杂交瘤技术扩大了研究这些分子的能力。
另外，杂交瘤技术可产生对抗复合抗原中少见的一些决定性因子的抗体，这就提供了一种工具去探究完全新的许多问题。杂交瘤技术的主要点是：每一个制造抗体的B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体。为了要利用这种特异性，就需要克服多克隆抗血清的异质性，也就是在连续培养中应用生长免疫球蛋白分泌细胞的纯群体。唯一的有效方法是利用体细胞融合生成杂交细胞（杂核体）。这种杂交细胞可以在质块培养上生长并连续地合成免疫球蛋白。这种有效的方法对分离抗少见的抗原性决定因子非常重要。
体细胞融合
这一节要讨论四点：（1）细胞可以被融合；（2）选择方案可得到与亲本细胞脱离关系的杂交细胞；（3）分化的基因的连续表达依赖于所选择的亲本细胞类型；（4）分泌确定的免疫球蛋白的杂交细胞系的连续培养可以建立。
1950年代及1960年代早期，许多学者均证明有许多病毒可诱导培养中的细胞发生融合。60年代艾弗罗西（Ephrussi）等证明携带着来自亲本细胞染色体的稳定的单核杂交细胞能够进行正常的有丝分裂。而且，杂核细胞在连续生长的过程中可丢失一些染色体。1964年，李特菲尔德（Littlefield）证明可以特异地将杂交细胞选择出来，这是一项重大进展。因此，现在可以将群体中的所有亲本细胞去除，而仅仅对杂交细胞进行研究。杂交瘤生产的选择方案是这样进行的：骨髓瘤的亲系细胞缺乏嘌呤补救途径的酶，次黄嘌呤磷酸核糖基转移酶（HPRT）。故如果将骨髓瘤细胞放在有阻断嘌呤合成的药物，氨基蝶呤或氨甲蝶呤的环境下生长，那么缺乏HPRT的骨髓瘤细胞便因此死亡。另外，因为未融合的脾脏细胞培养时不能连续生长。因此，经过融合以后，只有携带着（1）来自脾脏的野生型功能基因HPRT及（2）来自骨髓瘤细胞系的保证细胞在培养中连续生长的未知基因的细胞才能存活。这个选择过程是重要的，因为即使是好的融合技术也只能从108个细胞中产生103个杂交细胞。
1965年，哈里斯（Harris）等证明灭活的Sendai病毒可用于不同物种的细胞融合，随着细胞遗传学的进展，这就提供了建立人基因图谱的可能性。已经证明，由鼠L细胞与人原始细胞融合而来的杂交细胞以随机的方式丢失人染色体。因为许多人蛋白质可以容易地与鼠类的同类蛋白相区别，所以杂交克隆可以因特定的人基因产物的表达而被筛选。同时因设计出了许多鉴别每一个人染色体的简单的方法，因此在鼠/人杂交细胞中的人基因便可与给定基因的表达联系起来。这种人基因图的研究方法要求被研究的基因能够连续的以稳定的产物来表达、转录和翻译。但这只在多数情况下是正确的，已经发现当表现细胞为融合细胞时某些基因的活性会受到抑制。例如，早期胚胎红细胞被融合后，血红蛋白的合成在开始升高以后便迅速消失了。影响基因连续表达的因素是复杂的，但可以肯定的是用来融合的细胞可以决定某一基因是否能连续表达。分泌免疫球蛋白的鼠骨髓瘤细胞与鼠纤维母细胞融合的杂交细胞不能合成免疫球蛋白。但骨髓瘤细胞与淋巴瘤细胞、其他骨髓瘤细胞或周围淋巴细胞融合的杂交细胞则继续合成免疫球蛋白。这些工作证明，杂交细胞只能生产亲本细胞合成的免疫球蛋白链。
这些研究确立了，各种细胞可以融合成分泌免疫球蛋白的稳定的杂交细胞系。下一个技术上的发展是：科勒（Kohler）及米尔斯坦（Milstein）（1975）确定可以通过融合技术获得分泌特定特异性的抗体的稳定的细胞系。他们用羊红细胞对鼠免疫，一个月后再用羊红细胞强化，四天以后，当脾脏有大量抗体制造细胞时，应用Sendai病毒使脾脏细胞悬液与缺乏HPRT的骨髓瘤细胞融合。再用HAT培养基对杂交细胞进行选择，并用蚀斑试验筛选出抗羊红细胞活性的细胞。他们还发现杂交细胞群较原来的脾细胞有更高的抗羊红细胞抗体分泌克隆。很快，便有许多学者发展了抗各种抗原的杂交瘤，而且技术也作了改进，用聚乙烯乙二醇代替Sendai病毒，利用的材料包括人骨髓瘤在内的多种骨髓瘤细胞系。
对抗神经抗原的单克隆抗体
对于神经系统中作为抗原的难以提纯的所要研究的分子，例如离子通道，很适于用杂交瘤技术来研究。但即使对于那些可以大量提纯的抗原，如神经肽，单克隆抗体也比一般抗血清具有更重要的优点。这种技术可以对想要研究的，假设的，未确定的分子进行研究，因为它可以从复合的、异质的抗原中去获取特异性的、同质的抗体。现在已经分离和应用分泌各种抗体的细胞系。这些抗体可以识别神经递质、生物合成酶类、受体、突触小泡、离子通道和细胞支架蛋白。下面几节介绍应用单克隆抗体的优点与困难。
神经递质与神经肽
抗P物质与5 - 羟色胺的单克隆抗体已经制成并用于对神经系中的这些抗原进行定位。这种研究的特殊优点是可以以很高的特异性用氚在内部加以放射性标记，以便在超微结构水平上对放射性自摄影术有高的分辨力。然而，与所有免疫技术相同，交叉反应性并不能证明分子的同一性。对这个问题不能低估。例如，有三份用单克隆抗体对抗猿猴病毒40的大T抗原的研究指出，许多单克隆抗体不但与病毒蛋白结合也与未受感染的细胞蛋白结合。可能这种交叉反应正是单克隆抗体的性质，故需要其他的研究方法来证实抗原的分子性质。例如库埃罗（Cuello）等证明，应用色氨酸羟基酶的特异抑制剂处理细胞后可除去5 - 羟色胺免疫反应性，但用酪氨酸羟基酶抑制剂则无作用。
离子通道
神经毒已被广泛用来研究神经系离子通道的电压和化学敏感性。最近摩尔（Moore）等应用河豚毒与蛤蚌毒与电压敏感的钠通道结合的能力以鉴定分泌抗这种多肽复合物的杂交瘤细胞系。部分纯化的钠通道制剂已用于对鼠进行免疫。这些学者还应用了一系列的免疫测试法来鉴别要想研究的细胞系。最有力的试验是卑克隆抗体在钠通道存在下免疫沉淀H3 - 蛤蚌毒的能力。摩尔等应用免疫自放射摄影技术发现这种抗体与分子量250，000道尔顿的蛋白质结合。由此可以得出结论，250,000道尔顿的蛋白质是通道复合体的一部分。进一步用免疫沉淀技术或洗涤剂溶解物的亲和色层谱来研究单克隆抗体，将会证明与250，000道尔顿的蛋白质一起沉淀的其他肽类，并对复合物进行简单的亲和纯化。最后，特异抗体还将用于研究通道蛋白的生物合成与细胞定位并确定这些蛋白质对钠通道功能的意义。
突 触
凯利（Kelly）等曾用特异抗血清对从海星电器官提纯的突触小泡进行了一系列研究。对突触小泡特异性的血清与哺乳动物的神经原有交叉反应。已发现交叉反应性抗原存在于神经肌肉接合及胆硷能和某些非胆硷能神经末梢；而哺乳动物脑的突触区则缺乏抗原性交叉反应性。这些交叉反应提出了一系列问题：海星电器官中发现的八种主要突触小泡蛋白是如何储存的？哺乳动物脑内有几种突触小泡？小泡发光面上的抗原功能是什么？
应用杂交瘤技术，已经对鼠脑的突触结合进行了部分提纯，并用作为抗原。若准备用可发现未知抗体的试验对杂交瘤细胞系进行筛选时，可以应用这种复合抗原。在这方面，马修（Mathew）等应用固相放射免疫测定首次确定了那些仅仅对存在于鼠脑中的抗原进行识别的抗体。他们从80个杂交瘤细胞系中找出了鉴别中枢和周围主要细胞型的抗体。
神经肌肉接合
神经肌肉接合处的乙酰胆硷受体和乙酰胆硷酯酶的功能与分布已有很好的描述，但未解决的问题仍很多。抗乙酰胆脸受体的单克隆抗体已经制出，并且可以从初步观察断言这些免疫球蛋白可以引起功能缺陷，如实验性重症肌无力。除临床的重要性外，这些抗体对乙酰胆硷受体的提纯和功能分析也有价值。已生产出许多抗受体的抗体，最近发展的单通道记录技术提供了对受体功能的敏感的、定量的测定。
神经肌肉接合是高度分化的结构。对发育过程中该结构的组织化的实验研究，对神经原与肌肉之间的相互作用的分子中介提出了许多问题。一些研究组应用杂交瘤技术来鉴定参与神经肌肉接合的其他分子。他们所分离的抗体对神经肌肉接合是如何生成和维持的提供了新的研究工具。
神经肌肉接合处的乙酰胆硷受体的簇集现象是突触的重要生理特征。确定了其他表面抗原也是簇集的，这就提示不同的表面分子的相互作用需要生成稳定的大分子性的复合体，而且这对神经肌肉的传递也是需要的。杂交瘤技术使我们能够鉴定这些分子并研究它们的相互作用。
神经元特异性抗原
神经元的特异性连接是神经功能的基础，又是个一直未解决的迷。自从魏斯（Weiss）提出共振学说来解释神经元相互作用的特异性以后，许多实验均提示，神经元间的特异性部分却来自开始时是特异性不大的系统。斯佩里（Sperry）提出另一种观点认为，神经元带有预先生成的化学标记。
许多生物化学的实验均指示神经元在生化上可能是异质性的，但因这些物质的量甚微小及在细胞中的分布是受限定的，这就给传统的生物化学方法研究带来了困难。而杂交瘤技术却可以克服这些困难，来研究这种异质性的性质和程度。（1）单克隆抗体可以不限量的获得，以作为同质性的特异性的试剂；（2）免疫组织化学技术是敏感的，并可应用于单个细胞水平；（3）大量的杂交克隆可以筛选。因此，即使神经元间的微小的化学差异，仍有良好的机会去发现这些差异；（4）一旦神经元间的化学差别被确定，可进一步应用抗体去提纯抗原并测定抗原的分子结构。
勒夫等已经确定出一批细胞型特异性的标记物来区别神经系细胞的主要类别。西门特及魏斯顿（Ciment & Weston）应用了杂交瘤技术研究神经嵴的分化。杂交瘤技术已被广泛地应用，如研究视网膜的结构与功能，视网膜的神经肽分布、鉴别视网膜细胞、鉴别神经元等等，并提出一系列问题。
杂交瘤技术为确定局限于亚神经元的化学物提供了可能，但也提出一系列问题：（1）不同的神经元有无特定类别的表面分子；（2）能否应用单克隆抗体对特定的神经元类型进行提纯并研究它们之间的相互作用；（3）那些分子与建立神经元之间的特异的相互作用有关。
[Ann. Rev. of Neuroscience，1983年第6卷]