關(guān)于乳腺生物反應(yīng)器的相關(guān)技術(shù)及前景展望論文

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1、關(guān)于乳腺生物反應(yīng)器的相關(guān)技術(shù)及前景展望論文 　　摘要：文章分析了乳腺生物反應(yīng)器的發(fā)展背景、研究概況；從定義、原理、建立乳腺反應(yīng)器的基本方法方面詳細的講解了相關(guān)知識；從現(xiàn)在應(yīng)用的相關(guān)生物工程技術(shù)入手，分析了各種方法的可借鑒優(yōu)點以及存在的不足，并且提出了可以解決的辦法；展望將來乳腺生物反應(yīng)器廣闊的科研前景和巨大的經(jīng)濟潛力 　　關(guān)鍵詞：乳腺生物反應(yīng)器；生物工程；轉(zhuǎn)基因技術(shù) 　　1國際國內(nèi)背景 　　1.1生物工程發(fā)展 　　在新技術(shù)革命的影響下，傳統(tǒng)的化學(xué)藥物模式正在為生理藥學(xué)模式逐步替代，預(yù)示著醫(yī)藥工業(yè)體系的劃時代變革。在生物工程藥物的生產(chǎn)中，基因工程技術(shù)的運用顯示出了

2、其無與倫比的優(yōu)越性：基因工程技術(shù)能明顯提高生化藥物的生產(chǎn)效率；基因工程提供了大規(guī)模制取傳統(tǒng)技術(shù)難以制備的人體內(nèi)活性物質(zhì)的技術(shù)；基因工程藥物對過去難以治療的一些病癥有特殊效果?；蚬こ趟幬镆话愣靖弊饔幂^小。 　　1.2乳腺生物反應(yīng)器的研究概況 　　1980年Gordon用顯微注射法將外源胸苷激酶基因轉(zhuǎn)入小鼠基因組,首開轉(zhuǎn)基因小鼠之先河。1982年,Ｐalmiter等成功地獲得了轉(zhuǎn)人生長激素的“碩鼠”轟動了整個生命科學(xué)領(lǐng)域。1987年Ｇordon將人組織纖溶酶原激活劑(t-PA)cDNA與小鼠乳清酸蛋白(WAP)基因啟動區(qū)構(gòu)建融合表達結(jié)構(gòu),首建乳腺生物反應(yīng)器小鼠模型。1991年Wright等在

3、羊的乳腺中表達了人抗胰蛋白酶基因，且其含量高達35g/L。此后，轉(zhuǎn)基因動物乳腺生物反應(yīng)器的研究進一步深入，相繼獲得了多種珍貴蛋白，人α1-抗胰蛋白酶、人尿激酶、人凝血因子Ⅸ等諸多重要蛋白在轉(zhuǎn)基因動物中業(yè)已獲得有效表達,顯示出乳腺生物反應(yīng)器美好的應(yīng)有前景。 　　2乳腺生物反應(yīng)器 　　2.1乳腺生物反應(yīng)器定義及特點 　　動物乳腺生物反應(yīng)器是基于轉(zhuǎn)基因技術(shù)平臺，使外源基因?qū)雱游锘蚪M中并定位表達于動物乳腺，利用動物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在動物的乳汁中生產(chǎn)一些具有重要價值產(chǎn)品的轉(zhuǎn)基因動物的總稱。乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)的外源蛋白種類廣泛，從小分子肽到大分子復(fù)雜蛋白質(zhì)，從生物活性酶到抗體

4、、病毒抗原蛋白均可有效生產(chǎn)。 　　2.3乳腺生物反應(yīng)器的應(yīng)用現(xiàn)狀 　　乳腺生物反應(yīng)器的應(yīng)用主要體現(xiàn)在四個方面：建立轉(zhuǎn)基因動物生物反應(yīng)器模型；生產(chǎn)藥用珍稀蛋白；提高乳汁的營養(yǎng)價值，并降低有達物質(zhì)的含量，如導(dǎo)入乳鐵蛋白基因以提高乳鐵蛋白在乳中的含量，導(dǎo)入溶酶基因以降低乳中細菌的含量；改變?nèi)橹慕M成成分，使其性質(zhì)更接近人乳，提高乳汁的應(yīng)用價值。 　　2.4表達載體} 　　制備乳腺生物反應(yīng)器的關(guān)鍵是保證目的蛋白特異性在乳腺中的高效表達，傳統(tǒng)表達載體都是選用某種乳蛋白基因的調(diào)控序列作為啟動子元件。目前，已經(jīng)克隆并用作構(gòu)建載體的乳蛋白基因主要有β-乳球蛋白（BLG）基因、aS1-酪蛋白基因、β-酪

5、蛋白基因、乳清酸蛋白（WAP）以及乳清白蛋白基因。 　　3常用的轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其應(yīng)用前景 　　3.1常用的轉(zhuǎn)基因技術(shù)種類 　　轉(zhuǎn)基因技術(shù)是制備乳腺生物反應(yīng)器的核心技術(shù)。目前制備動物乳腺生物反應(yīng)器的轉(zhuǎn)基因方法除了顯微注射法外，還有逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因、精子介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因和胚胎干細胞(ES細胞)介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因等。 　　3.1.1顯微注射技術(shù)（microinjection） 　　以顯微注射法轉(zhuǎn)外源基因沒有長度上的限制，目前已證明數(shù)百kb之DNA的片段均可以成功產(chǎn)制出轉(zhuǎn)基因動物。但隨機整合可能破壞重要的內(nèi)源性DNA序列或激活細胞的致癌基因；產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因動物常常是嵌合體；不能在胚胎早期確定性別等缺

6、點。 　　3.1.2逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)法（RMGT） 　　逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)的基因技術(shù)，是目前將外源基因?qū)爰毎淖钣行У姆椒?。此法?yōu)點在于轉(zhuǎn)染譜廣，可感染包括人體在內(nèi)的多種動物細胞類型，一次可感染大量細胞，轉(zhuǎn)染率高達100%。但載體的滴度較低，且此載體容納的外源基因量較少，不利于較大的基因的插入。 　　3.1.3精子介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因 　　包括精子載體技術(shù)和胞內(nèi)精子注射技術(shù)(ICSI)。前者尚未得到多數(shù)科學(xué)家的認可；后者于1999年由Perry等建立，轉(zhuǎn)基因效果尚不確切。 　　3.1.4胚胎干細胞介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因 　　該方法是從胚泡期胚胎的內(nèi)細胞群中分離細胞，培養(yǎng)這些細胞，并用外源基因進行轉(zhuǎn)染，外

7、源基因通過隨機插人或同源重組的方式整合到干細胞的基因組中；通過抗生素篩選、富集被轉(zhuǎn)染的細胞，把被轉(zhuǎn)染的細胞轉(zhuǎn)移進感受態(tài)胚囊，將其移人假孕個體的體內(nèi)，從而獲得轉(zhuǎn)基因動物。 　　4轉(zhuǎn)基因技術(shù)目前存在的問題 　　核移植技術(shù)的常規(guī)化需要在眾多方面加以改進，特別是針對圍產(chǎn)期胚胎死亡和細胞體外長期培養(yǎng)對克隆胚胎造成的不利影響，說明對早期胚胎發(fā)生和核移植中供體細胞核與受體卵母細胞質(zhì)的細胞周期協(xié)調(diào)關(guān)系的研究還須進一步闡明。 　　5前景展望 　　目前成功的實例說明體細胞打靶和核移植相結(jié)合制備乳腺生物反應(yīng)器是發(fā)展的重要趨勢。許多國家的政府和大型制藥企業(yè)競相投入巨資資助乳腺生物反應(yīng)器產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，使乳腺

8、反應(yīng)器研制和產(chǎn)業(yè)化呈現(xiàn)日益加速的趨勢。利用乳腺反應(yīng)器生產(chǎn)營養(yǎng)活性蛋白，如需求量極大的護膚品中的活性蛋白，或者改造奶質(zhì)而使其具備營養(yǎng)和藥用雙重功能，或者直接生產(chǎn)口服生物制品，都具有極大的市場潛力。相信乳腺生物反應(yīng)器產(chǎn)業(yè)不僅會成為有高額利潤回報的新型行業(yè)，而且將會帶動整個國民經(jīng)濟的發(fā)展，形成全新的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)模式。因此，我們應(yīng)當抓住機遇，增加投資力度，大力興辦乳腺反應(yīng)器產(chǎn)業(yè)，以在未來的生物高技術(shù)競爭中奪得主動權(quán)。 　　參考文獻： 　　[1]GordonJW.GenetictransformationofmouseembryosbymicroinjectionofpuriedDNA[J].Proc.

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