动物乳腺生物反应器与生物制药
新型的动物生物制药厂—转基因动物乳腺反应器
２ ３ 乳腺 组织 可 以对 人 体 蛋 白质 进 行 正 确 的 修 饰 ． 和 后加 工 ， 产品 的生 物学 活性 接 近 天然 产 品 。 ２ ４ 在 动物 乳腺 表达 的 外 源基 因可 以遗 传 。 旦获 ． 一 得 一 个 生 产 某 种有 价 值 蛋 白质 的动 物 个 体 ， 以用 可
了细 胞 基 因工 程药 物 ， 能 够 表 达 人 或 哺 乳 动 物 的 它 蛋 白 ， 乳 动 物 细 胞具 备 对 蛋 白进 行 修 饰 加 工 的条 哺
件 。但这 种 方法 对 人 或哺 乳 动物 细 胞 培养 要 求 的条 件相 当苛 刻 ， 成本 太 高 ； 是 人们 想 到是 否 可 以将人 于 们所 需 目的 基 因直 接 导 入 哺 乳 动 物 如 鼠 、 、 、 兔 羊 猪 的体 内 ， 在 哺 乳动 物 体 内得 以表 达 ， 而 获得 目的 其 从
疑 难 疾病 的 生 物 治疗 药 物 越 来 越 多 的 时 代 ， 物 技 生
术 将 成 为 ２ 世 纪 的重 要 支柱 产 业 之一 。 目前 ， １ 生物 技 术 的 应 用 约 有三 分 之二 属 于 医药 ， 转 基 因动 物 而
常规 畜 牧技 术 繁殖 生 产群 体 ， 究技 术 虽然 复 杂 ， 研 费
基 因产 品 。把人 或 哺 乳动 物 的某 基 因导 入到 哺 乳 动 物 的 受精 卵 里 ， 受精 卵染 色 体 ＤＮＡ 整 合 ， 随 细 与 并 胞 分 裂 稳定 地 遗 传 到 下 一 代 ， 生 新 的 个 体 转 基 因 产 动 物 。 基 因动 物开 创 了生 物 医药 产业 的新 途 径 ， 转 可 大 大 地 降低 成本 和 投 资风 险 。１ ９ ９ ６年 ８月 ９日出版 的 ｓｉ ｃ ｃｅ ｅ杂 志发 表评 论 ， 国 已步 入 一 个研 制 治 疗 ｎ 美
生物乳腺反应器的原理及进展
动物乳腺生物反应器的原理及进展摘要：动物乳腺生物反应器技术是转基因技术的应用，于上世纪80年代提出，其目的是利用动物乳腺产生目的蛋白。
利用该技术生产的蛋白具有低成本，高活性，易提取纯化的优点。
虽然该技术尚处于发展时期，但具有广阔的应用前景和巨大地商业潜力，是许多公司大力发展的对象。
关键词：动物乳腺生物反应器、原理、进展、优点动物乳腺生物反应器（mammary gland reactor）是指利用动物乳腺特异性启动子调控元件指导外源基因在乳腺中特异性表达，并能从转基因动物乳汁中获取重组蛋白的一种生物反应器。
1生物反应器(bioreactor) 经历了3 个发展阶段：细菌基因工程、细胞基因工程、转基因动物生物反应器。
细菌基因工程产物往往不具备生物活性,必须经过糖基化、羟基化等一系列修饰加工后, 才能成为有效的药物,而细胞基因工程又因为哺乳动物细胞的培养条件要求相当苛刻,成本太高,限制了规模生产。
动物生物反应器具有产品质量高,容易提纯的特点，弥补了其它各类基因表达系统的缺陷。
它是在转基因技术体系基础上发展起来的。
7自从上世纪80年代出现以来，已经取得了许多突破，现己成为生物技术研究的热点。
并向商业化阶段转变，显示了广阔的应用前景。
并且利用转基因动物乳腺生物反应器生产饮用奶，以期望获得既能满足蛋白质需要，又能增加抵抗力的品质全面的奶，为人类服务。
21、动物乳腺生物反应器的原理乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA 技术和转基因技术，将目的基因转移到尚处于原核阶段的动物胚胎中，经胚胎移植得到转基因乳腺表达的个体。
1 外源基因在乳腺特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区，即需要一个引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列，这样才能将外源基因置于乳腺特异性调节序列控制之下，使其在乳腺中表达再通过回收奶获得具有生物活性的目的蛋白。
它是一个专门化的分泌腺体，可以生产出具完全生物活性的药用重组蛋白质，其纯化简单，生产投资及成本相对较少，而且对环境不具污染性，也被称为“分子农场”。
07转基因动植物制药
重组人抗凝血酶Ⅲ：可抑制血液中凝血酶活 性，用于预防和治疗血栓血塞形成，对治疗 抗凝血酶缺失症具有显著效果。全球每年的 潜在市场约为1.5亿美元。
乳腺生物反应器的应用
其他应用：利用转基因绵羊、牛和兔乳腺生
物反应器生产的
人α-抗胰蛋白酶（抗蛋白酶缺乏性肺气肿） 人组织纤维蛋白溶酶原激活剂（tPA,抗栓药） 人C1抑制剂（治疗血管神经性水肿）等
乳腺生物反应器的优点
1、产量高，成本低
乳腺组织是一种高效的产奶器官： 奶牛：8000～10000L/头· 年， 绵羊和山羊：800～ 1000L/头· 年 以最低表达量1g/L的重组蛋白计算： 奶牛： 8～10kg /头· 年 绵羊和山羊：0.8～1kg /头· 年
一头奶牛重组蛋白年产量相当于1000L发酵罐
植物表达系统的生产方式
稳定表达
——外源抗原基因直接转染植物基因组
瞬时表达
——植物病毒载体瞬时表达外源抗原基因
稳定表达
启动子：主要采用CaMV35S组成型表达启
动子，但其表达水平较低 应用：乙肝表面抗原（HBsAg）、链球菌 变异株spaＡ蛋白、大肠杆菌热不稳定肠 毒素Ｂ亚单位和霍乱毒素Ｂ亚单位等 优点：可通过杂交生产多价疫苗
Pharming
Farming
其他动物生物反应器
动物生物反应器的主要类型
动物乳腺生物反应器 动物血液生物反应器 动物膀胱生物反应器 精液、蛋清、蚕茧
动物血液生物反应器
血液中表达，大型家畜血液丰富，屠宰 即可收获产物 产物进入血液循环：有些物质会影响动 物健康（如激素、细胞分裂素、血纤维 溶酶因子等） 外源蛋白与内源蛋白难分离 可生产人血红蛋白、抗体、生长激素及 非活性状态的融合蛋白
动物乳腺生物反应器
动物乳腺生物反应器动物物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。
乳腺生物反应器生产的外源蛋白种类广泛，从小分子肽到大分子复杂蛋白质，从生物活性酶到抗体、病毒抗原蛋白均可有效生产。
利用动物乳腺生物反应器生产重组蛋白的优点有：（1）生物活性高，无污染。
动物乳腺有完整的蛋白质翻译后修饰系统，包括糖基化、磷酸化、羧基化等，从而保证了产品的高生物活性。
（2）易分离提纯，成本低廉。
现有的一些人药物蛋白之所以昂贵，除了原料难以收集外，另一原因是分离提纯极为困难成本极高。
而动物乳腺生物反应器的产物直接经乳汁分泌出体外，只需用常规方法除去酪蛋白沉淀乳清，再经层析即可得到重组蛋白，已经建立起完整的分离纯化生产程序。
（3）产量高。
外源基因在动物乳腺中的表达量可以达到每升几克到几十克，小群转基因大家畜的产量即可满足全世界市场的需求。
动物乳腺生物反应器已经成为生物技术领域最具开发应用前景的尖端方向。
动物乳腺生物反应器发展简史转基因动物的研究始于20世纪80年代初。
1980年，Gordon等将重组DNA用显微注射法导入小鼠受精卵原核，首次获得了整合有外源基因的小鼠。
1982年，Palmiter等将大鼠生长激素基因显微注射到小鼠受精卵中，首次获得了体重为正常小鼠2 倍以上的“超级小鼠”并提出了从转基因动物中提取药物蛋白的设想。
此后几年的许多研究奠定了转基因动物技术体系的基础，但真正的乳腺生物反应器研究则始于1987 年Gordon 等的工作，他们将组织型纤溶酶原激活剂（tPA）与小鼠乳清酸蛋白（WAP）基因的启动子构成重组基因，成功地培育出了37只在乳汁中能表达tPA 的转基因小鼠，同年，世界上第一只能从乳汁中分泌α1-抗胰蛋白酶（AAT）的转基因绵羊在英国罗斯林研究所诞生。
从此，开始了乳腺生物反应器的实用性研究。
生物技术制药的研究进展
动物乳腺生物反应器的研究进展班级：生物工程学号：071454116 姓名：刘俊超摘要：动物乳腺生物反应器(Mammary Bioreactor)是一种利用动物转基因技术在乳腺细胞中表达多肽药物、工业酶、疫苗和抗体等蛋白的技术。
该技术具有低投入高产出的特点，其效率是利用以大肠杆菌和动物细胞培养技术的100倍，是一种非常有潜力的高新技术。
本文综述了乳腺生物反应器的原理，研究进展与应用。
关键词：乳腺生物反应器；研究进展；应用1乳腺生物反应器的原理乳腺生物反应器(mammary gland bioreactor)技术是指利用乳腺特异表达的乳蛋白基因的调控序列构建表达载体，制作转基因动物，指导外源基因在动物乳腺中特异性、高效率地表达，以期从转基因动物乳汁中源源不断地获得外源活性蛋白。
乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA技术和转基因技术，将目的基因转移到尚处于原核阶段(或1～2细胞的受精卵)的动物胚胎中，经胚胎移植得到转基因乳腺表达的个体。
外源基因在乳腺特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区，即需要一个引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列，这样才能将外源基因置于乳腺特异性调节序列控制之下，使其在乳腺中表达，再通过回收乳汁获得具有生物活性的目的蛋白。
2研究现状2.1国外进展GordonL[l] 等将重组DNA 采用显微注射方法导人小鼠受精卵，首次获得了带有外源基因的转基因小鼠。
Palmiter等[2]将大鼠生长激素基因显微注射到小鼠的受精卵中，获得比普通小鼠大得多的“硕鼠”，并提出可以从转基因动物中提纯有价值的药用蛋白。
此后，国外在此项技术上不断取得新的进展。
荷兰的Phraming公司[3]培育出含人乳铁蛋白的转基因牛，每升牛奶中含有人乳铁蛋白1 g。
英国爱丁堡制药公司[4]已培育成功含a一1一抗胰蛋白酶(AA T)的转基因羊，每升羊奶中会有此种蛋白30 g。
V elander W H 等L3 报导用转基因猪生产人蛋白C的量为1 g／L。
生物医药领域中的生物反应器技术
生物医药领域中的生物反应器技术在生物医药领域中，生物反应器技术被广泛应用于生物制药、生物能源和环境保护等方面。
生物反应器是一种用于培养和维持微生物、动植物细胞等生物体生长和代谢活动的装置。
它提供了理想的生长环境，能够控制温度、pH值、氧气浓度、营养成分等参数，使得生物体能够高效地生长和产生所需的产物。
生物医药领域中的生物反应器技术具有以下几个重要应用：1. 生物制药生物制药是利用生物体如细菌、酵母、真菌、动植物细胞等生产药物的过程。
生物反应器技术使得生物制药过程更加稳定、高效。
例如，利用生物反应器技术可以提高重组蛋白和抗体的产量，实现大规模生产。
此外，通过优化生物反应器的运行条件，可以提高产物的质量和纯度，减少不必要的副产物。
2. 细胞培养生物反应器技术在细胞培养中的应用是生物医药领域中非常重要的一部分。
细胞培养是用于生产生物制品如克隆抗体、疫苗、干细胞等的过程。
利用生物反应器技术，可以为细胞提供适宜的生长环境，包括温度、氧气和营养物质的浓度等。
同时，生物反应器技术也可用于控制细胞的扩增速率和分化状态，以满足特定的产品需求。
3. 生物能源生物能源是利用生物质如农作物秸秆、木材、油脂等进行发酵或燃烧产生能量的过程。
生物反应器技术在生物能源领域中的应用主要是通过发酵过程产生生物气体或生物燃料。
生物反应器可以控制发酵过程中的温度、pH值、氧气浓度等参数，提高发酵产物的产量和质量。
生物能源的利用不仅可以减少对传统化石能源的依赖，还可减少二氧化碳等温室气体的排放，对环境保护起到积极作用。
4. 环境保护生物反应器技术还被广泛应用于环境保护领域。
例如，利用生物反应器技术可以处理污水和废水中的有机化合物和重金属污染物。
生物反应器通过生物降解、吸附和生物转化等作用，将有害物质转化为无害的物质，达到净化水体的目的。
此外，生物反应器技术还可以应用于土壤修复、废弃物处理和空气净化等方面。
总之，生物医药领域中的生物反应器技术是一项重要的技术工具，广泛应用于生物制药、细胞培养、生物能源和环境保护等方面。
动物细胞工程制药的研究进展
动物细胞工程制药的研究进展动物细胞工程制药的研究进展1161001413167 刘星星摘要：动物细胞工程制药是动物细胞技术在生物制药工业方面的应用。
本文介绍了动物细胞工程制药所涉及的主要技术及其进展，包括动物细胞融合技术、转基因动物技术和细胞大规模培养技术等，在此基础上探讨了动物细胞工程制药的发展趋势。
关键词：动物细胞工程；生物制药；细胞融合；转基因动物；细胞培养2.传代细胞系(continuous cell lines,CCL)原代细胞经过传代筛选克隆，从多种细胞成分中挑选并纯化出某种具有一定特征的细胞株称为CCL。
许多CCL 建立于50年代，用它们来生产疫苗不仅可以降低实验动物的量，并且因为所用的细胞性质均一，通过体外大规模培养技术生产的疫苗可以保证质量，避免了动物个体差异产生的疫苗质量不稳定问题。
但 C C L 在生物学特性上与肿瘤细胞有许多相似之处, 有时是从肿瘤细胞衍生而来, 由于缺乏有效的科学手段来排除其潜在的致瘤性, 因而数十年间未允许 C C L 用于生产。
7 0 年代以后，大量研究工作证实了二倍体细胞的安全性, WI-38 是第一个生产脊髓灰质炎灭活疫苗的二倍体细胞系。
二倍体细胞系一般从动物胚胎组织中获取，有明显的贴壁和接触抑制特性，有正常细胞的核型，一般可传代培养 5 0 代，且无致瘤性，现在C C L 已被广泛用于人用治疗性药物的生产，但仍不是理想的生产细胞系。
表 1 列出了一些常用的生产用动物细胞系。
3.工程细胞系工程细胞系是指采用基因工程技术或细胞融合技术对宿主细胞的遗传物质进行修饰改造或重组，获得具有稳定遗传的独特性状的细胞系。
用于构建工程细胞的动物细胞有BHK-21、CHO-dhfr、Namalwa、Vero、SP2/0、Sf-9 等细胞系[1-2]。
SP2/0 - A g 1 4 工程细胞系是通过融合的方法，从抗羊红细胞活性的 B A L B / c 的小鼠脾细胞和骨髓瘤细胞系P 3 X 6 3 A g 8 融合杂交瘤SP2/NL-Ag 亚克隆中分离获得，可用于生产单克隆抗体[2]。
乳腺生物反应器技术与前景
乳腺⽣物反应器技术与前景乳腺⽣物反应器技术与前景前⾔：暑期讲座班上听了唐克轩教授对于⽣物反应器的介绍后，本⼈对乳腺反应器有了很⼤兴趣。
于是假期整理了关于乳腺反应器的相关资料，作为学习报告。
摘要:报告分析了乳腺⽣物反应器的发展背景、研究概况；从定义、原理、建⽴乳腺反应器的基本⽅法⽅⾯详细的讲解了相关知识；从现在应⽤的相关⽣物⼯程技术⼊⼿，分析了各种⽅法的可借鉴优点以及存在的不⾜，并且提出了可以解决的办法；展望将来乳腺⽣物反应器的科研前景。
关键词：乳腺⽣物反应器；⽣物⼯程；转基因技术1国际国内背景1.1 ⽣物⼯程发展在新技术⾰命的影响下，传统的化学药物模式正在为⽣理药学模式逐步替代，预⽰着医药⼯业体系的划时代变⾰。
在⽣物⼯程药物的⽣产中，基因⼯程技术的运⽤显⽰出了其⽆与伦⽐的优越性：基因⼯程技术能明显提⾼⽣化药物的⽣产效率；基因⼯程提供了⼤规模制取传统技术难以制备的⼈体内活性物质的技术；基因⼯程药物对过去难以治疗的⼀些病症有特殊效果。
基因⼯程药物⼀般毒副作⽤较⼩。
1.2 乳腺⽣物反应器的研究概况1980年Gordon ⽤显微注射法将外源胸苷激酶基因转⼊⼩⿏基因组,⾸开转基因⼩⿏之先河。
1982年,Ｐalmiter 等成功地获得了转⼈⽣长激素的“硕⿏”轰动了整个⽣命科学领域。
1987年Ｇordon 将⼈组织纤溶酶原激活剂(t-PA)cDNA与⼩⿏乳清酸蛋⽩(WAP)基因启动区构建融合表达结构,⾸建乳腺⽣物反应器⼩⿏模型。
1991年Wright等在⽺的乳腺中表达了⼈抗胰蛋⽩酶基因，且其含量⾼达35g/L。
此后，转基因动物乳腺⽣物反应器的研究进⼀步深⼊，相继获得了多种珍贵蛋⽩，⼈α1-抗胰蛋⽩酶、⼈尿激酶、⼈凝⾎因⼦Ⅸ等诸多重要蛋⽩在转基因动物中业已获得有效表达,显⽰出乳腺⽣物反应器美好的应有前景。
2 乳腺⽣物反应器2.1 乳腺⽣物反应器定义及特点动物乳腺⽣物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导⼊动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利⽤动物乳腺天然、⾼效合成并分泌蛋⽩的能⼒，在动物的乳汁中⽣产⼀些具有重要价值产品的转基因动物的总称。
动物乳腺生物发生器存在的问题
细胞工程动物乳腺生物发生器存在的问题乳腺生物反应器存在的问题◆外源基因在动物体内的位点整合问题◆乳蛋白基因表达组织特异性问题◆目的蛋白的翻译后修饰问题◆转基因表达产物的分离和纯化问题◆转基因的技术和方法问题◆伦理道德问题一、外源基因在动物体内的位点整合问题目前未知乳汁蛋白基因表达调控机理、目的基因在宿主染色体上整合的详细机制；导入基因在动物体内的整合位点不能适宜选择，无法消除基因表达的位置效应，常常出现遗传性状不稳定、病理缺陷等问题，如繁殖力下降、不育、畸形、隐性致死突变、胚胎早期死亡、生理功能紊乱等。
二、乳蛋白基因表达组织特异性问题家畜乳腺对外源基因的表达具有乳腺特异性。
乳腺特异性表达载体一般是选择乳汁蛋白的基因表达调控元件，基因表达调控元件在不同家畜表现差异很大。
这可能与外源基因的类型、宿主的遗传背景以及各种启动子调控结合因子结合位点的突变等有关。
三、目的蛋白的翻译后修饰问题乳腺细胞对蛋白质的加工修饰机理等还未弄清；转基因动物能够对外源蛋白进行翻译后修饰，但机体的保护系统会对一切外源物质产生排斥作用，如可能出现蛋白水解、羟基化不充分、糖基化形式与人类不同等。
四、转基因表达产物的分离和纯化问题表达产物往往纯化的含量低，且要去除所有可能引起人类变态反应的蛋白质，否则产品就会与人类产生的蛋白结构、功能和理化性质存在差异，产生免疫反应。
五、转基因的技术和方法问题显微注射是目前实验室生产转基因动物的常用方法，但在反刍动物上成功率比较低，只有4%左右，且操作复杂，很难在短时间内生产出大量转基因动物。
其他方法如电转化、精子载体法尚处于探索阶段，因此还需要建立一套更有效的转基因方法。
六、伦理道德问题基因的种间转移，很多人拒绝使用转基因产品；转基因动物对现有物种造成威胁制约了转基因技术的发展；转基因动物回归自然，对现有的生态平衡是否会造成重大影响等。
在乳腺反应器研制中还存在下述待解决的难题◆目的蛋白的表达水平远低于乳汁中总蛋白含量。
《转基因克隆法制作人胰岛素原牛乳腺生物反应器的研究》范文
《转基因克隆法制作人胰岛素原牛乳腺生物反应器的研究》篇一一、引言随着生物技术的飞速发展，转基因技术已成为生物医药领域的重要研究手段。
其中，利用转基因克隆法制作人胰岛素原牛乳腺生物反应器的研究，为糖尿病治疗提供了新的可能。
本文将详细介绍此项研究的背景、目的及意义。
二、研究背景及目的人胰岛素是治疗糖尿病的主要药物，然而传统的人胰岛素生产方法主要依赖于生物合成，产量低、成本高，无法满足日益增长的临床需求。
近年来，通过将外源基因导入动物乳腺以实现生物制药的方法引起了广泛关注。
牛乳腺具有产量大、可实现持续性表达等优点，使得其在制药工业中的应用越来越广泛。
因此，本研究的目的是通过转基因克隆技术将人胰岛素基因植入牛的乳腺中，实现人胰岛素在牛乳腺中的高效表达。
三、研究方法本研究采用转基因克隆技术，具体步骤如下：1. 构建人胰岛素基因表达载体：通过基因工程技术构建人胰岛素基因表达载体，使其能够在牛乳腺细胞中表达人胰岛素。
2. 牛胚胎细胞培养与转染：将构建好的表达载体转染至牛的胚胎细胞中，使其获得外源基因的表达。
3. 胚胎移植与克隆：将转染后的胚胎细胞进行胚胎移植，获得转基因牛。
通过克隆技术对转基因牛进行基因鉴定，以确保其具有所需的转基因表达特性。
4. 验证及评估：通过对转基因牛乳腺细胞的基因和蛋白质表达进行验证及评估，分析人胰岛素在牛乳腺中的表达情况。
四、实验结果及分析经过上述实验过程，我们成功获得了转基因克隆牛，并对其进行了基因和蛋白质水平的验证及评估。
结果显示：1. 基因水平验证：通过PCR技术对转基因牛的基因进行扩增和测序，证实了人胰岛素基因已成功整合到牛的基因组中。
2. 蛋白质水平验证：通过ELISA技术检测牛乳腺组织中的人胰岛素含量，发现人胰岛素在牛乳腺中得到了高效表达。
同时，通过对胰岛素蛋白进行分离纯化及质量鉴定，证明该胰岛素蛋白与正常人胰岛素在结构和功能上具有相似性。
3. 表达量评估：通过长期监测和统计分析，我们发现人胰岛素在转基因牛乳腺中的表达量较高且稳定，满足了大规模生产的需求。
转基因动物的应用
细胞工程转基因动物的应用转基因动物的应用◆改良动物品种◆生物制药（乳腺生物反应器）◆建立诊断和治疗人类疾病的动物模型◆生产可用于人体器官移植的动物器官◆基因治疗◆基因打靶一、动物品种改良1.抗病1988年抗病Berm将流感病毒基因Mx转入猪；1996年将猪瘟病毒核酸酶基因转移给兔子；Clements等将Visna病毒的衣壳蛋白基因转入绵羊。
2.遗传育种◆1998年美国农业部的研究者采用胰岛素生长因子-1，培育出脂肪减少、瘦肉增加的新品种；◆法国的研究人员已经生产出乳汁中乳糖成份减少50～80%的转基因鼠，并计划将这项技术用于改造牛奶成份；◆环球基因药物公司等正致力于用转基因奶牛生产人乳铁蛋白，实现动物生产人乳的愿望。
二、生物制药(乳腺生物反应器)荷兰的GenPharm公司用转基因牛生产乳铁蛋白，预计每年从牛奶生产出来营养奶粉的销售额是50亿美元。
三、建立人类疾病的动物模型已建立的部分人类疾病的转基因动物模型疾病模型基因转移方法转导的基因老年性痴呆征显微注射β淀粉样蛋白基因Ⅱ型糖尿病显微注射胰岛淀粉样多肽基因β地中海贫血症显微注射人β珠蛋白基因镰刀形细胞贫血症显微注射人α和β珠蛋白基因唐氏综合症显微注射 Cu/Zn-SOD酶基因卡氏肉瘤反转录病毒转染 HIV tat基因成骨不全症显微注射突变的α1胶原蛋白前体基因自毁容貌症 ES细胞同源重组突变HGPRT基因四、生产可移植用的动物器官我国每年有150万人需要器官移植，但是仅仅不到1万人能够得到供体。
猪的脏器移植给人，会发生超急性排斥反应。
转基因技术生产能降低或掩盖半乳糖基转移酶活性的转基因猪。
如何用细胞工程解决移植器官的来源问题？五、基因治疗上世纪九十年代初，一位因ADA(腺苷酸脱氨酶)基因缺陷导致严重免疫缺损的四岁女孩，由美国国立卫生研究院用ADA基因治愈。
“基因治疗”研究热从此波及全世界，起而效颦，为保障人类健康展现了美好的前景。
六、基因打靶基因打靶(Gene targeting)是一种在胚胎干细胞(ES)技术和同源重组技术的基础之上,定向改变生物活体遗传信息的实验手段。
2024届广东省高三二诊模拟考试生物试卷含解析
2024届广东省高三二诊模拟考试生物试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。
写在试题卷、草稿纸上均无效。
2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。
一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。
)1．G0期是细胞分裂完成数次后暂时停止分裂所处的时期，但在适当刺激下可重新进入细胞周期。
下列有关叙述正确的是（）A．一个完整细胞周期为G0→G1→S→G2→MB．哺乳动物的成熟红细胞处于G0期细胞C．G0期细胞的染色体数目与G2期相同D．赤霉素可促进休眠的种子细胞进人G0期2．在前人进行的下列研究中，采用的核心技术相同（或相似）的一组是①证明光合作用所释放的氧气来自于水②用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株③用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质④用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布A．①②B．①③C．②④D．③④3．下列现象不是由于酸雨引起的是（）A．改变全球降雨格局B．破坏水体平衡C．使树木生长缓慢并容易感染病害D．破坏土壤肥力4．如图为某基因型为AaBb的雄性动物一个进行减数分裂的细胞。
在不考虑变异的情况下，下列叙述正确的是A．该细胞含有4套完整的遗传信息，即4个染色体组B．该动物体内细胞的染色体组数可能是1、2、4C．该细胞为初级精母细胞，基因型为AaBbD．若用适量秋水仙素处理该细胞，染色体的着丝粒将无法分裂5．如图是人体内某物质进入细胞的过程，其部分进入过程为接触→凹陷→包围→分离。
下列叙述错误的是（）A．吞噬细胞以此方式吞噬入侵的细菌及衰老的红细胞B．大分子物质或者颗粒性物质通过此方式进入细胞C．此过程为胞吞过程，体现了细胞膜的流动性D．此过程需要的能量只能由线粒体提供6．驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊且对人体无害的效果。
动物乳腺生物反应器名词解释
动物乳腺生物反应器名词解释
动物乳腺生物反应器是一种用于研究和模拟动物乳腺生物过程的实验装置。
它通常由细胞培养系统、培养基、培养皿、培养槽等组成，用于模拟和研究动物乳腺组织的生长、分化、分泌等生物反应过程。
动物乳腺生物反应器的主要功能是提供一个模拟动物乳腺环境的平台，使乳腺细胞能够在体外条件下生长和发育。
它可以为科学家和研究人员提供一个实验室内的控制环境，以便他们可以更好地理解乳腺生物学的基本原理和机制。
在动物乳腺生物反应器中，乳腺细胞被培养在培养基中，通过提供适当的营养物质和生长因子，细胞可以进行增殖、分化和分泌乳液等生物反应。
这种系统可以模拟乳腺组织的生理状态，帮助研究人员研究乳腺发育、乳腺疾病以及乳腺细胞对外界刺激的反应。
动物乳腺生物反应器的应用广泛，既可以用于基础研究，也可以用于药物筛选和毒性测试。
通过对乳腺细胞在反应器中的生长和功能进行观察和分析，可以深入了解乳腺生物学过程，为乳腺疾病的治疗和预防提供理论依据。
总之，动物乳腺生物反应器是一种重要的实验装置，它可以模拟和研究动物乳腺组织的生物反应过程，为乳腺生物学的研究和乳腺疾病的治疗提供有益的工具和平台。
浅谈哺乳动物乳腺生物反应器的研究现状及应用
浅谈哺乳动物乳腺生物反应器的研究现状及应用摘要：应用生产乳腺生物反应器可以获得高效、安全、足量的人类重组蛋白、药用蛋白及其目的蛋白为人类社会作出积极的贡献。
本文在述乳腺生物反应器概念的基础上，介绍了乳腺生物反应器的原理及其应用，指出乳房生物反应器优缺点、存在的问题并展望了乳腺生物反应器前景。
关键词：哺乳动物; 乳腺生物反应器; 应用自从1987年Gordon等报道以转基因小鼠的乳汁表达分泌人组织纤维酶原激活剂(tPA)以来。
转基因动物的研究进入了一个新的发展时期, 成为生物技术研究中最具活力和产业化前景的热点研究领域。
目前,研究对象已从家畜及试验动物扩展到了人;研究内容也从动物的育种扩展到生产药用珍稀蛋白[l, 2〕。
其中以乳腺生物反应器生产有生物活性的多肤产品,是一种全新的生产模式,具有生物活性稳定、成本低、质量高、生产周期短、经济效益高等优点。
本文就动物乳腺生物反应器的操作流程、应用、优点、存在的问题及其国内外研究进展和产业化现状作一综述。
1.动物乳腺生物反应器及其原理动物乳腺生物反应器技术是指利用动物乳腺特异性表达的启动子元件构建转基因动物, 指导外源基因在乳腺中表达, 并从转基因动物的乳中获取重组蛋白。
由于这一特异表达方式安全、可靠, 且不对家畜造成伤害, 因此转基因动物最理想的表达部位和表达场所以乳腺最佳。
目前已成功的在绵羊、山羊乳腺中表达了人凝血因子IX、a ,抗胰蛋白酶和人尿激酶等。
动物乳腺生物反应器技术是指利用动物乳腺特异性表达的启动子元件构建转基因动物,指导外源基因在乳腺中表达, 并从转基因动物的乳中获取重组蛋白。
由于这一特异表达方式安全、可靠, 且不对家畜造成伤害,因此转基因动物最理想的表达部位和表达场所以乳腺最佳。
目前已成功的在绵羊、山羊乳腺中表达了人凝血因子IX、a , 抗胰蛋白酶和人尿激酶等。
泌生产目的产品进人乳中。
乳腺生物反应器成功的关键在于乳腺组织特异性表达载体构建的合理性和有效性, 这包括外源基因在活体动物乳叶中分泌表达, 表迭是否具消组织特异性, 表达水平及其蛋白是否具有全部的生物学活性目前, 国外一般采用各乳球蛋白(BLG)、酸性乳清蛋白(wAP)、俘一酪蛋白的启动子及部分内含子进行乳腺特异性表达的调控;采用基因组DNA或小基因替代cDNA,以提高基因表达水平;采用YAC 携带大容量的外源基因和侧翼顺序,消除基因的位置效应图。
动物乳腺生物反应器在现代生物制药中的应用
动物乳腺生物反应器在现代生物制药中的应用杨雪峰1,刘玉梅2,张文娟3(1.河南科技学院动物科学学院,河南新乡453003;2.河南科技大学动物科技学院,河南洛阳471003;3.西北农林科技大学动物医学院,陕西杨凌712100)中图分类号:S859179+7文献标识码:A 文章编号:100427034(2008)0620021202 目的基因在乳腺中表达的转基因动物称为动物乳腺生物反应器(ma mmary gland bi oreact or ),又称为动物个体乳腺表达系统。
动物乳腺生物反应器出现于20世纪90年代初,它是一项利用转基因动物的乳房代替生物发酵,大规模生产供人类疾病治疗和保健用的生物活性物质或药用珍稀蛋白的现代生物技术,其核心内容是利用乳蛋白基因的乳腺特异性调控成分驱动外源基因在动物乳腺中高效表达,以期通过源源不断地回收乳汁来提取大量有重要药用价值的生物活性外源蛋白。
因此,动物乳腺生物反应器在现代生物制药领域中具有广阔的开发前景。
1 动物乳腺生物反应器的原理动物乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA 技术和转基因技术等,先将外源基因置于乳腺特异性调控序列之下,再将该基因转移到尚处于原核阶段或1～2细胞的受精卵的动物胚胎中,经胚胎移植得到转基因乳腺表达的动物个体,通过回收乳汁获得表达产物。
用转基因动物生产药用蛋白的基本过程见图1。
药用蛋白基因→表达细胞株→细胞核 受体动物 ↓ ↓ 供体动物→受精卵→无核受精卵→组装的核细胞→多细胞胚胎→假孕动物→动物幼崽→雌性转基因动物→乳汁→药用蛋白图1 用转基因动物生产药用蛋白的基本过程(资料来源于参考文献[1])收稿日期:2007-04-12;修回日期:2008-01-23作者简介:杨雪峰(1973-),女,副教授,博士研究生. 提高外源基因表达量的关键在于乳腺生物反应器表达载体的构建。
外源基因在乳腺组织中特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区,即引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列。
乳腺生物反应器名词解释
乳腺生物反应器名词解释
一、乳腺生物反应器
乳腺生物反应器是一种利用转基因动物（如牛和羊）的乳腺作为生物反应器，生产重组蛋白或特定产物的技术。
通过将外源基因导入动物的受精卵，使得该基因在动物体内稳定整合并遗传给后代。
在乳腺组织中表达的重组蛋白可以通过乳汁获取，具有高效、安全、经济等优点。
二、转基因动物
转基因动物是指通过基因工程技术将外源基因导入动物受精卵，并使其稳定遗传给后代的动物。
这种技术可以用于生产具有特定性状的转基因动物，如带有特定基因的转基因牛、羊等。
三、重组蛋白
重组蛋白是指利用基因工程技术生产的蛋白质。
这些蛋白质可以在转基因生物（如转基因植物、转基因动物或微生物）中表达，也可以在实验室条件下使用重组DNA技术在大肠杆菌或酵母等微生物中表达。
重组蛋白具有纯度高、产量高、安全性好等优点，在医疗、制药、农业和工业等领域有广泛应用。
生物制药技术的实验设备与仪器介绍
生物制药技术的实验设备与仪器介绍生物制药是利用生物工程技术生产各种药物的过程，其核心是通过生物转化和发酵来生产药物。
在生物制药过程中，合理选择和使用适当的实验设备与仪器非常重要，可以提高药物生产的效率和质量。
本文将介绍几种常见的生物制药实验设备与仪器。
1. 发酵罐发酵罐是生物制药过程中最核心的实验设备之一，用于进行微生物发酵生产。
发酵罐通常由不锈钢制成，具有保温、搅拌、通气等功能，并且可以控制温度、pH值、氧气含量等关键参数。
不同规格的发酵罐适用于不同规模的生产，从小型实验室规模到大型工业规模均有相应的选择。
2. 生物反应器生物反应器类似于发酵罐，用于进行生物制药过程中的生物转化反应。
与发酵罐相比，生物反应器更加灵活，可以容纳各种类型的微生物、细胞培养和酶反应。
生物反应器通常具有温度控制、搅拌、气体控制和营养物料供应等功能，可以实现精确的反应控制。
3. 分离设备分离设备在生物制药过程中用于分离微生物、细胞、蛋白质和其他产物。
常见的分离设备包括离心机、过滤器、超滤装置和膜分离系统等。
离心机可以通过离心力分离悬浮物和液体，过滤器可以通过孔径大小分离悬浮物和溶液，超滤装置和膜分离系统可以实现更高级别的分离和纯化。
4. 气体控制设备在生物制药过程中，气体是非常重要的参与因素，常见的气体包括氧气、二氧化碳和氮气等。
气体控制设备可以实现对气体流量、压力和组成的精确控制，以维持合适的生物反应环境。
气体控制设备如气体流量计、气体调节阀和气体分析仪等，可以帮助科研人员实现对气体的准确控制与监测。
5. 分析仪器分析仪器在生物制药过程中起到了至关重要的作用。
常用的分析仪器包括高效液相色谱仪（HPLC）、气相色谱仪（GC）、质谱仪、紫外-可见分光光度计和核磁共振仪（NMR）等。
这些仪器可以用于分析产品质量、纯度和含量，确保生物制药的安全与有效性。
总结起来，生物制药技术的实验设备与仪器在生产过程中起到了至关重要的作用。
通过合理选择和使用适当的设备与仪器，可以提高药物生产的效率和质量。
乳腺反应器
1 动物乳腺生物反应器的原理
动物乳腺生物反应器的原理是应用重组DNA技术和转基因技术等，先将外源基因置于乳腺特异性调控序列之下，再将该基因转移到尚处于原核阶段或1～2细胞的受精卵的动物胚胎中，经胚胎移植得到转基因乳腺表达的动物个体，通过回收乳汁获得表达产物。用转基因动物生产药用蛋白的基本过程提高外源基因表达量因在乳腺组织中特异性表达需要乳蛋白基因的一个启动子和调控区，即引导泌乳期乳蛋白基因表达的序列。目前，用于转基因动物乳腺生物反应器的调控元件主要有B一乳球蛋白基因(BLG)调控序列、B一酪蛋白基因调控序列、乳清酸蛋白基因(WAP)调控序列和乳清白蛋白基因调控序列，这些乳腺组织特异性表达的调控元件可以跨越种属界限。转基因技术是制备乳腺生物反应器的核心技术。目前，制备乳腺生物反应器的转基因方法除了原核显微注射法外，还有逆转录病毒介导法、精子介导法、胚胎干细胞(ES)介导法、基因打靶、体细胞克隆等。各种转基因方法均有其独特的优点和各自的局限性，但原核显微注射法仍是主要的动物转基因方法。
特别值得一提的是，2006年6月份由全球最著名的动物乳腺生物反应器研发企韭美国GTC研制成功的世界上第1个利用转基因动物乳腺生物反应器生产的基因工程蛋白药物——重组人抗凝血酶Ⅲ(商品名为ATryn)的上市许可申请获得了欧洲医药评价署人用医药产品委员会肯定的批准意见。据估计该药的全球潜在市场每年高达1．5亿美元。20世纪80年代初，我国就已经开始了转基因动物和动物乳腺生物反应器的研究，国家对该领域的研究也给予了大力支持。1983年，中国科学院的施履吉院士首次在国内提出了乳腺生物反应器的构想，并成功获得了表达乙肝病毒表面抗原的转基因兔，为我国通过转基因动物的途径获得珍贵药材打下了基础。1998年，国家在“863”计划中将“动物乳腺生物反应器研究”列为重大专项，加强了研究和开发的力度。目前，我国在动物乳腺生物反应器制药技术研究领域中已先后获得了转基因鼠、转基因绵羊、转基因山羊、转基因猪和转基因牛等，并且还获得了一批高效表达重组蛋白的转基因动物乳腺生物反应器。如2005年，在科技部“863”计划生物反应器重大专项的资助下，中国农业大学李宁教授领导的“高效表达人乳铁蛋白等药用保健蛋白的奶牛乳腺生物反应器”课题组与北京济普霖生物技术有限公司合作，经过4年的努力，首次在国际上利用体细胞克隆技术获得人乳铁蛋白转基因克隆牛和人仅一乳清白蛋白转基因克隆牛，其中人乳铁蛋白转基因克隆牛表达量达到3．4g／L，为世界上重组人乳铁蛋白在奶牛乳腺中最好的表达水平(3．0g／L)，而人仅一乳清白蛋白转基因克隆牛也获得1．5g／L的表达，接近国际最好水平，并且具有与天然蛋白相同的生物活性。
[中学]世界第一个动物乳腺生物反应器重组蛋白药物ATryn获准上市
![[中学]世界第一个动物乳腺生物反应器重组蛋白药物ATryn获准上市](https://img.taocdn.com/s3/m/ecfda7d06037ee06eff9aef8941ea76e59fa4a59.png)
2006年6月2日，对于欧洲患有先天性抗凝血酶缺失症的病人们是一个好日子，世界上第一个利用转基因动物乳腺生物反应器生产的基因工程蛋白药物——重组人抗凝血酶Ⅲ（商品名：A Tryn）的上市许可申请获得了欧洲医药评价署人用医药产品委员会肯定批准意见，该重组蛋白药物将在未来3个月内开始销售。
A Tryn的主要成分——重组人抗凝血酶Ⅲ具有抑制血液中凝血酶活性，预防和治疗急慢性血栓血塞形成，对治疗抗凝血酶缺失症有显著效果，据估计该药全球潜在市场每年高达1.5亿美元。
人抗凝血酶Ⅲ是一种人血液中重要的抗凝血因子，但是，作为药物很难从人血中提取该酶，而且由于该酶分子结构复杂，利用微生物发酵系统往往不能表达出这种酶或者表达出的重组蛋白活性丧失，而利用哺乳动物细胞培养体系则成本太高，产量也较低，无法满足该药的临床需求。
20世纪80年代中后期发展起来的转基因动物乳腺生物反应器体系则为生产这些分子结构复杂而且临床需求大的重组蛋白药物提供了可靠途径。
A Tryn是由全球最著名的动物乳腺生物反应器研发企业美国Genzyme转基因公司研制成功的，该药物最神奇之处在于重组人抗凝血酶Ⅲ不是从天然物质中提取，也不是通过微生物发酵或哺乳动物细胞培养基因工程制药体系生产，而是从转基因山羊奶液中生产出来的，即利用一种新的基因工程制药技术——转基因动物乳腺生物反应器制药技术生产的。
美国Genzyme转基因公司从1990年开始即致力于发展转基因山羊乳腺生物反应器技术生产重组人抗凝血酶Ⅲ，攻克了从转基因绵羊生产、重组蛋白表达研究、重组蛋白纯化、临床试验、上市申请到产品生产等环节的诸多技术和非技术障碍，最终使得A Tryn成为世界上第一个动物乳腺生物反应器生产的基因工程新药。
而该药物一旦上市，将掀起制药业的一场革命，也将开辟生物制药业的新纪元——即转基因动物乳腺生物反应器制药将逐渐取代低效的细菌发酵制药和高成本的哺乳动物细胞制药，成为最主要的基因工程制药技术。
生物反应器工程技术在生物制药中的应用研究
生物反应器工程技术在生物制药中的应用研究随着生物技术的发展，生物制药已成为当代制药行业的一个重要分支。
生物制药的研发与生产需要各种先进的技术手段，其中生物反应器工程技术是非常重要的一项技术。
一、生物反应器工程技术的概述生物反应器是在一定的温度、氧气、培养基等条件下进行细胞培养的设备。
通过控制反应器中的培养条件，可以控制细胞的生长速度和代谢产物的生成，从而达到合理的生产成果。
生物反应器工程技术包括了反应器内的各种物理和化学要素的控制，如温度、氧气浓度、搅拌速率、pH值、营养物质等等。
这些参数的控制可以通过计算机系统实现自动控制，同时反应器内的工艺状态也会被实时监控。
生物反应器工程技术是集生物学、计算机科学、化学等多学科的交叉技术体系。
其在生物制药生产中的应用可以提高生物制药的质量与效益，使得生产成本得以降低，同时也可以提高生产的自动化程度。
二、生物反应器工程技术在生物制药研发中的应用生物反应器工程技术不仅可以应用于生物制药的生产中，也可以用于生物制药的研发中。
例如，可以通过在反应器中培育细胞和微生物，制备各种生物产物，如蛋白质、多肽、抗体等等。
反应器内的各种培养条件可以优化细胞的生长和代谢产物生成，使得产品的质量和产量得到提高。
同时，在反应器内试验可以减少生产投入成本和人力资源，提高生产效率和研究效益。
三、生物反应器工程技术在生物制药生产中的应用生物反应器工程技术的应用可以降低生产成本、提高生产效率和产品质量。
反应器可以实现生产过程的自动化，减少了人力投入和监管成本。
通过有效的控制反应器内的各种条件，可以控制产品的合成速度和产量，提高产品的纯度和质量。
例如，对于大规模的药物制造，使用生物反应器可以达到非常高的生产效率。
利用生物反应器，可以在同样的时间内生产更多的药物，从而降低单剂量的生产成本。
同时，这种方法还可以提高药物的医学效果，改善疗效。
四、生物反应器工程技术面临的一些技术挑战虽然生物反应器工程技术已经被广泛应用于生物制药的研发和生产中，但是仍然有一些技术挑战需要克服。
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2009年第44卷第10期生物学通报19 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
圆球形，宽度略大于长度（图9~11）。
瓦韦孢子的上述发育过程与乌苏里瓦韦Lepisorus ussuriensis （Regel et Maack）Ching非常相似［4］。
3个细胞长的单列丝状体是观察到的发育最快的，这可能与采集固定的时间有关。
如果在晚一时间进行固定，可能还会观察到片状体，甚至原叶体；也或许孢子只能在孢子囊内发育到丝状体阶段，后面的发育要在离开孢子囊后完成（本文显微照片见封三）。
植物具有的胎生现象表现出对自然生态环境的较强适应特性，是一种特殊的繁殖方式，如红树科植物的胎生是为了适应海滨环境。
作者认为，瓦韦孢子的“胎生现象”也是为了大量、及时而有效地繁殖后代的一种“策略”，这可能与瓦韦的附生生活方式有关。
至于其他产地或生境中的瓦韦孢子是否也具有这种萌发方式，以及瓦韦利用这种孢子萌发方式来适应环境的生理生态机制还有待进一步的研究探讨。
主要参考文献
1Nayar B.K.，Kaur S..Gametophytes of homosporous ferns．Bot Rev，1971,37（3）：295—396.
2戴锡玲，庞婉婷，王全喜.我国胎生植物概述．生物学教学，2008,33（4）：4—5.
3中国科学院中国植物志编辑委员会．中国植物志第6卷第2分册．北京：科学出版社，2000,61.
4包文美，敖志文，陈发生．东北蕨类植物配子体发育的研究Ⅰ．水龙骨科．植物研究，1985,5（4）：101—114.
（E－mail:daixiling80@）
动物乳腺生物反应器技术是基于转基因技术平台，将外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺组织，通过回收奶就可以提取有重要价值的生物活性蛋白的方法。
利用转基因动物的乳房代替生物发酵，大规模地生产人类所需的药用蛋白，开创了生物医药产业的新途径。
用来生产药用蛋白的生物反应器除了乳腺生物反应器外，还有血液生物反应器、膀胱生物反应器和精液生物反应器等。
然而，乳腺生物反应器较其他生物反应器在生物制药中有更大的优势。
本文对动物乳腺生物反应器制药的优越性和研究进展进行了综述。
1动物乳腺反应器在生物制药中的优越性
1.1动物乳腺是一个封闭的系统由于乳汁不进入血液循环，故乳腺组织表达的药用蛋白绝大部分不会回到血液中，这样就避免了外源性药用蛋白对动物生理代谢过程造成影响，因而不会对动物的健康造成危害。
1.2乳腺组织是一种高效的蛋白质合成器动物乳腺每年产奶量多，因而目的蛋白表达量多。
一头奶牛一年可生产乳蛋白250~300kg，一只绵羊或山羊一年可生产乳蛋白25~30kg，一只家兔一年生产的乳蛋白也可达到3~5kg，如果把1%的乳蛋白替换成药用蛋白，其产量将十分可观［1］。
用动物乳房生产外源蛋白，目前在初乳中已达到70g/L，在常乳中达到35g/L［2］。
此外，乳汁中蛋白质的种类相对较少，主要是酪蛋白、乳球蛋白、白蛋白和从血液中扩散出来的少量血清蛋白及免疫球蛋白，因此易于分离纯化目的蛋白，且生产工艺简单。
1.3表达产物生物活性稳定乳腺组织有能力对表达的蛋白进行大规模复杂而专一的翻译后修饰，并且可折叠成有功能的构象，所以生产出的药用蛋白活性非常接近于天然蛋白质，具有高活性、低抗原性和高稳定性的优点。
动物乳腺生物反应器与生物制药
刘玉梅张自强
（河南科技大学动物科技学院河南洛阳471003）
摘要利用动物乳腺生物反应器生产人类所需的药用蛋白，在制药领域展现出了广阔前景。
综述了应用动物乳腺生物反应器制药的优越性和应用进展。
关键词动物乳腺生物反应器生物制药转基因动物
中国图书分类号：R282文献标识码：A
20生物学通报2009年第44卷第10期
1.4动物乳腺组织表达的外源基因可以遗传动物乳腺表达的外源基因可以遗传给后代，因此一旦获得一个能生产某种有价值的药用蛋白的动物个体，就可以通过人工受精、胚胎分割及克隆等方式繁殖生产群体［4］。
研究技术虽然复杂，费用高昂，但其生产过程却较容易。
1.5缩短新药上市周期从药物生产周期来看，目前，一种新药从研制开发、药审，直到上市，整个过程需要10~15年，如果利用动物乳腺生物反应器，新药生产的周期缩短为5年左右，如以转基因动物研制的周期来计算，转基因羊从显微注射到泌乳的周期是18个月，即18个月就可以进入生产阶段，而转基因牛也只需要25~29个月。
1.6生产周期短、生产成本低，经济效益丰厚用动物乳腺生产药用蛋白不需要复杂的设备，且产奶量高的动物多为草食动物，饲养成本也比较低。
一头转基因牛相当于一个制药车间，况且转基因牛可无限繁殖，易于扩大生产规模。
维持一头转基因牛的泌乳及纯化的费用仅为细胞发酵系统成本的1‰，费用及其低廉［5］。
此外，应用动物乳腺生物反应器来制造药用蛋白也是一种可以获取巨额利润的新型产业，如荷兰金发马（Genpharm）公司用转基因牛生产乳铁蛋白，预计每年从乳汁中提炼出来营养奶粉的销售额是50亿美元。
乳腺生物反应器产业基本上是一个畜牧业生产过程，用乳汁生产药用蛋白的过程不产生工业废料，无毒性物质或有害物质释放，不会对环境造成污染。
2应用动物乳腺反应器生产药用蛋白的研究进展
2.1国外研究进展自20世纪80年代末提出动物乳腺生物反应器的设想以来，国外在动物乳腺生物反应器方面的研究取得了突破性进展。
1987年，Gordon等首次报道在小鼠的乳腺中表达了人的组织纤溶酶原激活剂基因；1991年，Wright G.等培育出乳腺特异表达人抗胰蛋白酶转基因绵羊，表达水平高达35g/L；1992年Velande等报道了乳腺表达人C蛋白的转基因猪，表达水平达到1g/L［6］；2006年4月，韩国Park J.K.等通过精子微注射受精卵获得了整合人重组促红细胞生成素的转基因猪，对F1代以及F2代母猪的乳样进行分析表明，其氨基酸组成与商业化的重组促红细胞生成素完全相同［7］。
目前，已初步形成了以转基因动物乳腺组织为主要生产手段的医药产业。
据美国红十字会和美国遗传学会测定，到2010年所有基因工程药物中利用乳腺生物反应器生产的份额可达到95%。
2.2国内研究进展我国对动物乳腺生物反应器的研究起步比较早，20世纪80年代初，施履吉院士就提出乳腺生物反应器的构想，并成功获得了表达乙肝病毒表面抗原的转基因兔，为我国通过转基因动物的途径获得珍贵药物奠定了基础。
1995年，我国首次在小鼠乳腺中成功地表达了人的基因；1996年10月上海医学遗传研究所与复旦大学合作研制成功的能在乳腺中表达人凝血因子Ⅳ的转基因羊；2005年，国家“863”计划组利用转基因体细胞克隆技术，分别获得了转人乳铁蛋白、转人溶菌酶、转乳清白蛋白等转人基因蛋白，其中人乳铁蛋白和人α-乳清白蛋白是国际上首次利用转基因克隆牛而获得的。
虽然我国在该项技术上取得了较大进展，但还处于探索阶段，与国外还有一定的差距。
自国家“863”计划对“动物乳腺生物反应器应用研究”立项后，逐步受到有关部门和企业界的重视，研究和开发的力度加强，前景非常乐观。
3展望
动物乳腺生物反应器的研究已有数10年的历史，取得了丰硕成果。
虽然目前在基础理论、实验技术以及伦理道德等诸多方面仍存在很多问题，但应用乳腺生物反应器生产药用蛋白必将成为一项极具发展前景的科技产业。
主要参考文献
1臧莹安，霍军，王喜军等.转基因动物乳腺生物反应器与生物制药.家畜生态，2003，24（2）：64—66.
2朱小甫，渠敬峰，吴旭锦等.转基因动物乳腺生物反应器研究进展.畜牧兽医杂志，2007，26（3）：50—52.
3杨雪峰，刘玉梅，张文娟.动物乳腺生物反应器在现代生物制药中的应用.黑龙江畜牧兽医，2008，6：21—22.
4周京明，顾沛沛.奶牛乳腺生物反应器及其产业化前景.中国奶牛，2007，6：31—33.
5彭礼繁，罗光彬，薛可.动物乳腺生物反应器的研究进展.当代畜禽养殖业，2008，9：5—7.
6Park J.K.,Lee Y.K..Recombinant human erythropoietin produced in milk of transgenic pigs.J.Biotechno.l,2006,122(3):362—371.
（E-mail：lymzq@）。