动物乳腺生物反应器的关键技术

一、动物乳腺生物反应器的问题展望

在乳腺反应器研制中尚存在下述待解决的难题：（1）转基因动物的成功率低。（2）目的蛋白的表达水平远低于乳汁中总蛋白含量。（3）目的基因的分离、改造、载体构建、体细胞克隆等技术环节还不够成熟。（4）“位置效应”与“剂量效应”目前无法克服。（5）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、基因表达调控元件在不同家畜表现差异的原因、乳腺细胞对蛋白质的加工修饰机理等还未弄清。（6）产品的安全性的问题，外源基因侵入对动物和基因药物对人体正常功能有何影响，否会造成基因污染，尚难定论。

虽有这些问题存在，但许多国家政府和大型制药企业仍竞相投入巨资资助乳腺生物反应器产品的开发和生产，使乳腺反应器研制和产业化呈现日益加速的趋势。利用乳腺反应器生产营养活性蛋白，如需求量极大的护肤品中的活性蛋白，或者改造奶质而使其具备营养和药用双重功能，或者直接生产口服生物制品，都具有极大的市场潜力。我们相信乳腺生物反应器产业不仅会成为有高额利润回报的新型行业，而且将会带动整个国民经济的发展，形成全新的产业结构模式。因此，我们应当抓住机遇，增加投资力度，大力兴办乳腺反应器产业，以在未来的生物高技术竞争中夺得主动权。

二、乳房生物反应器的原理

乳房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未分化的动物胚胎细胞(或受精卵)中，经胚胎移植，得到能在乳腺中表达转基因产品的个体，其乳腺组织可分泌生产“目的产品”如具有药用价值的蛋白，这些蛋白进入奶中，再通过回收含转基因蛋白的动物奶，就可以提取有重要药用价值的生物活性蛋白。

三、动物乳腺生物反应器的目的基因

十多年来，已有数种高价值的产品在大动物乳汁中生产出来，于小鼠乳腺中获得表达的产品更是多达数百种。从国际大公司开发的情况可以看出，高经济价值的医用蛋白和营养蛋白是重要的研发对象，如AT一Ⅲ、AAT、蛋白C、乳铁蛋白、乳糖酶等都已进入了三期或二期临床试验阶段。选择目的基因应当首先考虑那些正常情况下来源困难或浓度低，其他表达系统难以生产且I临床应用前景广阔的蛋白基因。可以预见，由于细胞工程和基因治疗技术的发展，细胞因子类产品将不会通过动物乳腺反应器生产，而用途更广、需求量更大的治疗性抗体、营养蛋白和工程酶将成为制备乳腺生物反应器的首选靶蛋白。另外，若能建立起稳定的转基因家畜群，以乳腺反应器生产基因工程疫苗，不仅生产效率可观，而且可直接以乳汁进行临床免疫，达到方便快捷的目的。

四、动物乳腺生物反应器的关键技术

现有的应用于动物乳腺生物反应器制备的转基因技术主要有：

1显微注射法

2逆转录病毒介导法

3配子介导法

4胚胎干细胞（ES）介导法

5核移植介导法

还有利用同源重组原理发展起来的基因打靶（敲除）技术，结合体细胞克隆，正成为动物乳腺生物反应器制备的新研究热点。

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