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關(guān)鍵詞:鵝細小病毒;基因工程亞單位疫苗;免疫試驗
關(guān)鍵詞:鵝細小病毒;基因工程亞單位疫苗;免疫試驗
中圖分類號:S835 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-0432(2012)-01-0171-1
中圖分類號:S835 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-0432(2012)-01-0171-1
基金項目:吉林省自然科學(xué)基金面上項目(201215230),吉林省牧業(yè)管理局項目(吉牧科字第200902號)。
基金項目:吉林省自然科學(xué)基金面上項目(201215230),吉林省牧業(yè)管理局項目(吉牧科字第200902號)。
細小病毒(Goose Parvovirusis,GP)呈世界性分布,發(fā)病率和病死率均較高,臨床一旦發(fā)病,無有效的治療辦法,嚴重危害本地區(qū)養(yǎng)鵝業(yè)的健康發(fā)展[1]。目前,國內(nèi)外用于GP的預(yù)防主要以傳統(tǒng)疫苗為主,基因工程疫苗尚屬探索階段,尚缺乏GPV基因工程疫苗誘導(dǎo)雛鵝細胞免疫和體液免疫的系統(tǒng)研究資料。在GPV的三個結(jié)構(gòu)基因中,Le Gall-Recule等[2]利用桿狀病毒表達系統(tǒng),證明表達的番鴨細小病毒vp2基因具有抗原性和免疫原性。本研究擬對GPV的vp2基因進行原核表達,制備基因工程亞單位疫苗,并進行免疫試驗分析,為GPV的vp2基因工程疫苗的研制奠定基礎(chǔ)。
細小病毒(Goose Parvovirusis,GP)呈世界性分布,發(fā)病率和病死率均較高,臨床一旦發(fā)病,無有效的治療辦法,嚴重危害本地區(qū)養(yǎng)鵝業(yè)的健康發(fā)展[1]。目前,國內(nèi)外用于GP的預(yù)防主要以傳統(tǒng)疫苗為主,基因工程疫苗尚屬探索階段,尚缺乏GPV基因工程疫苗誘導(dǎo)雛鵝細胞免疫和體液免疫的系統(tǒng)研究資料。在GPV的三個結(jié)構(gòu)基因中,Le Gall-Recule等[2]利用桿狀病毒表達系統(tǒng),證明表達的番鴨細小病毒vp2基因具有抗原性和免疫原性。本研究擬對GPV的vp2基因進行原核表達,制備基因工程亞單位疫苗,并進行免疫試驗分析,為GPV的vp2基因工程疫苗的研制奠定基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1 材料與方法
1.1 材料
1.1 材料
BALB/c小鼠購自哈爾濱獸醫(yī)研究所;弗氏佐劑購自sigma公司;其他載體與試劑由延邊大學(xué)預(yù)防獸醫(yī)實驗室提供。
BALB/c小鼠購自哈爾濱獸醫(yī)研究所;弗氏佐劑購自sigma公司;其他載體與試劑由延邊大學(xué)預(yù)防獸醫(yī)實驗室提供。
1.2 GPV延邊株vp2基因工程亞單位疫苗的制備
1.2 GPV延邊株vp2基因工程亞單位疫苗的制備
采用常規(guī)方法提取GPV延邊株的基因組DNA,以特異引物[3]擴增vp2基因片段,構(gòu)建原核表達載體pET30a-vp2,并在大腸桿菌中誘導(dǎo)表達,將Western-blot鑒定為陽性的蛋白進行親和層析純化,純化后重組蛋白與弗氏佐劑混合乳化,制備GPV的基因工程亞單位疫苗。
采用常規(guī)方法提取GPV延邊株的基因組DNA,以特異引物[3]擴增vp2基因片段,構(gòu)建原核表達載體pET30a-vp2,并在大腸桿菌中誘導(dǎo)表達,將Western-blot鑒定為陽性的蛋白進行親和層析純化,純化后重組蛋白與弗氏佐劑混合乳化,制備GPV的基因工程亞單位疫苗。
1.3 vp2基因工程亞單位疫苗的動物免疫試驗
1.3 vp2基因工程亞單位疫苗的動物免疫試驗
免疫試驗共分3組,每組10只BALB/c小鼠,分別為接種VP2重組蛋白組,VP2重組蛋白加佐劑組和生理鹽水對照組。在每一次免疫前采血分離血清,第3次免疫后的第2d、4d、6d分別采血分離血清,均存于-20℃?zhèn)溆谩?/p>
免疫試驗共分3組,每組10只BALB/c小鼠,分別為接種VP2重組蛋白組,VP2重組蛋白加佐劑組和生理鹽水對照組。在每一次免疫前采血分離血清,第3次免疫后的第2d、4d、6d分別采血分離血清,均存于-20℃?zhèn)溆谩?/p>
1.4 ELISA監(jiān)測血清VP2抗體水平
1.4 ELISA監(jiān)測血清VP2抗體水平
用純化的VP2重組蛋白為抗原包被反應(yīng)孔,以小鼠抗GPV陽性血清為一抗,以山羊抗小鼠HRP-IgG為二抗,進行ELISA檢測實驗小鼠血清中抗體水平,并分析vp2基因工程亞單位疫苗對實驗小鼠的體液免疫水平。采用SAS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析。-IgG為二抗,進行ELISA檢測實驗小鼠血清中抗體水平,并分析vp2基因工程亞單位疫苗對實驗小鼠的體液免疫水平。采用SAS軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析。
2 結(jié)果
2 結(jié)果
2.1 GPV vp2基因的原達表達
2.1 GPV vp2基因的原達表達
對pET30a-vp2進行IPTG誘導(dǎo)表達,SDS-PAGE與Western-blot試驗表明,在經(jīng)考馬斯亮蘭染色的SDS-PAGE膠上和NC膜上均出現(xiàn)VP2特異性條帶(圖略),百未誘導(dǎo)的重組菌未出現(xiàn)特異條帶。
對pET30a-vp2進行IPTG誘導(dǎo)表達,SDS-PAGE與Western-blot試驗表明,在經(jīng)考馬斯亮蘭染色的SDS-PAGE膠上和NC膜上均出現(xiàn)VP2特異性條帶(圖略),百未誘導(dǎo)的重組菌未出現(xiàn)特異條帶。
2.2 GPV重組VP2蛋白的體液免疫水平
2.2 GPV重組VP2蛋白的體液免疫水平
對采集的BALB/c免疫小鼠血清進行ELISA試驗檢測,每個樣品重復(fù)檢測三次,取平均值計算,詳見表1。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析表明,在三免后第2d,重組蛋白組和重組蛋白佐劑組免疫小鼠血清的OD450nm值均達到最高值,重組蛋白佐劑組與生理鹽水陰性對照組間差異極顯著(P
對采集的BALB/c免疫小鼠血清進行ELISA試驗檢測,每個樣品重復(fù)檢測三次,取平均值計算,詳見表1。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析表明,在三免后第2d,重組蛋白組和重組蛋白佐劑組免疫小鼠血清的OD450nm值均達到最高值,重組蛋白佐劑組與生理鹽水陰性對照組間差異極顯著(P
表1 免疫后BALB/c免疫小鼠血清中抗體消長變化(OD450)
表1 免疫后BALB/c免疫小鼠血清中抗體消長變化(OD450)
組別 一免前 二免前 三免前 三免后2d 三免后4d 三免后6d
組別 一免前 二免前 三免前 三免后2d 三免后4d 三免后6d
重組蛋白組 0.039±
重組蛋白組 0.039±
0.015 0.312±0.012 0.434±0.022 0.536±0.031 0.480±0.036 0.245±
0.015 0.312±0.012 0.434±0.022 0.536±0.031 0.480±0.036 0.245±
0.017
0.017
重組蛋白佐劑組 0.033±
重組蛋白佐劑組 0.033±
0.032 0.498±0.017 0.663±0.028 0.687±0.036 0.569±0.037 0.461±
0.032 0.498±0.017 0.663±0.028 0.687±0.036 0.569±0.037 0.461±
0.019
0.019
生理鹽水組 0.037±
生理鹽水組 0.037±
0.013 0.031±0.015 0.039±0.015 0.038±0.015 0.034±0.015 0.030±
0.013 0.031±0.015 0.039±0.015 0.038±0.015 0.034±0.015 0.030±
0.015
0.015
3 討論
3 討論
本研究以GPV的vp2基因為目的基因,以pET30a為表達載體,在體外高效表達了VP2蛋白,經(jīng)重組蛋白免疫小鼠試驗發(fā)現(xiàn),該重組蛋白具有免疫活性,重組蛋白佐劑組與陰性組間血清抗體水平差異極顯著,說明vp2基因可以作為基因工程疫苗的候選基因,而重組蛋白佐劑組與重組蛋白組間血清抗體水平差異顯著,提示佐劑對基因工程亞單位苗的免疫效果影響較大。由于本研究只是初步的預(yù)試驗,未進行攻毒試驗和鵝體內(nèi)試驗,這將在下一步試驗中予以開展。本研究結(jié)果為GPV vp2基因工程疫苗的研制奠定基礎(chǔ)。
本研究以GPV的vp2基因為目的基因,以pET30a為表達載體,在體外高效表達了VP2蛋白,經(jīng)重組蛋白免疫小鼠試驗發(fā)現(xiàn),該重組蛋白具有免疫活性,重組蛋白佐劑組與陰性組間血清抗體水平差異極顯著,說明vp2基因可以作為基因工程疫苗的候選基因,而重組蛋白佐劑組與重組蛋白組間血清抗體水平差異顯著,提示佐劑對基因工程亞單位苗的免疫效果影響較大。由于本研究只是初步的預(yù)試驗,未進行攻毒試驗和鵝體內(nèi)試驗,這將在下一步試驗中予以開展。本研究結(jié)果為GPV vp2基因工程疫苗的研制奠定基礎(chǔ)。
參考文獻
參考文獻
[1] 方定一.小鵝瘟的介紹[J].中國獸醫(yī)雜志,1962,8:19-20.
[1] 方定一.小鵝瘟的介紹[J].中國獸醫(yī)雜志,1962,8:19-20.
[2] le Gall-Recule, Jestin V,Chagnaud P.Expression of muscovy duck parvovirus capsid proteins (VP2 and VP3) in a baculovirus expression system and demonstration of immunity induced by the recombinant proteins [J].J GenVirol,1996,77(9):2159-2163.
[2] le Gall-Recule, Jestin V,Chagnaud P.Expression of muscovy duck parvovirus capsid proteins (VP2 and VP3) in a baculovirus expression system and demonstration of immunity induced by the recombinant proteins [J].J GenVirol,1996,77(9):2159-2163.
[3] 胡曉靜,潘杰,陳進喜,等.2株鵝細小病毒主要結(jié)構(gòu)蛋白vp2基因的克隆和序列分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008,(23):262-265.
[3] 胡曉靜,潘杰,陳進喜,等.2株鵝細小病毒主要結(jié)構(gòu)蛋白vp2基因的克隆和序列分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008,(23):262-265.
研究人員透露,疫苗的有效性和安全性還要進一步通過臨床評價來驗證。待三期臨床完成后,才有可能進入市場,至少需要6年時間,過程中仍存在一定風(fēng)險。
康恩貝抗抑郁新藥獲批生產(chǎn)
據(jù)國家食藥監(jiān)局網(wǎng)站最新信息,康恩貝3.1類新藥草酸艾司西酞普蘭片已獲批生產(chǎn)。該藥是目前全球廣為應(yīng)用的抗抑郁一線藥物,2013年國內(nèi)銷售總額超過1億元。
康恩貝此次精神類新藥獲批生產(chǎn),可豐富公司的現(xiàn)有產(chǎn)品線,對未來業(yè)績產(chǎn)生積極作用。
俄羅斯研發(fā)出世界首個戒煙疫苗
日前,俄羅斯希姆基納米實驗室的科學(xué)家研究出世界第一種戒煙接種疫苗。接種這種疫苗可讓煙民永遠戒煙, 因為受種者機體會產(chǎn)生一種阻止尼古丁進入大腦的特殊抗體,這種抗體可以讓煙民不想吸煙。
目前,這種疫苗已成功通過第一階段試驗,進入臨床階段。
Devices器械
中國電信推出全球首款醫(yī)療診斷手機
近日,中國電信與瑞士企業(yè)LifeWatch聯(lián)合推出全球首款醫(yī)療診斷手機LifeWatchV,由中國云狐科技提供其移動醫(yī)療系統(tǒng)平臺。
該產(chǎn)品是一款搭載安卓系統(tǒng)的智能手機,內(nèi)置7種不同的健康測試。用戶只需將拇指放在屏幕感應(yīng)器上,手機就能開始身體檢測,包括心電圖、血糖、血氧以及心率等。
可監(jiān)測血糖值隱形眼鏡問世
據(jù)谷歌公司官方消息,其目前正在測試一款具有高科技含量的隱形眼鏡,可以在佩戴后針對糖尿病患者眼淚中所含的糖分進行監(jiān)測,隨時讓患者掌握自己的血糖水平。
這款智能隱形眼鏡內(nèi)置了微型無線芯片和小型葡萄糖傳感器,目前處于臨床研發(fā)過程中,將來有望幫助糖尿病患者真正走出24小時動態(tài)監(jiān)測血糖的痛苦。
可檢測肝癌化療效果的超聲系統(tǒng)問世
近日,日本兵庫醫(yī)科大學(xué)超聲波中心和東芝醫(yī)療的研究人員開發(fā)出一種可用于快速檢測肝癌患者化療效果的新型超聲檢測系統(tǒng)。
研究人員介紹,這套新型超聲檢測系統(tǒng)能夠自動追蹤病灶位置,檢測起來比較簡便。其檢測方法是,在肝癌患者接受化療一到兩周后,醫(yī)務(wù)人員將造影劑注射到患者血液中,然后采用超聲檢測系統(tǒng)進行觀察。造影劑流入腫瘤用時越長,說明化療藥物的效果越好,腫瘤正在縮小。
Technology技術(shù)
中國發(fā)現(xiàn)白血病抑癌新基因
中國科學(xué)家近期的一項研究發(fā)現(xiàn)了一個在急性白血病患者中有較常見突變的抑癌基因,且揭示了其功能異常與多種不同致癌基因之間的協(xié)同作用。
研究人員通過對一個混合譜系白血?。∕LL)患者及其正常同卵雙胞胎的血細胞進行全基因組測序,發(fā)現(xiàn)了罕見的功能性MLL-NRIP3致癌基因和H3K36三甲基化的組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶SETD2的遺傳突變。此項發(fā)現(xiàn)將促進對白血病乃至其他癌癥發(fā)病機制的認識,有助于臨床藥物開發(fā)。
中國經(jīng)性感染艾滋病毒者發(fā)病更快
北京協(xié)和醫(yī)院感染內(nèi)科李太生教授等人經(jīng)過長達6年的研究證實,中國經(jīng)性傳播途徑感染艾滋病病毒者,在未經(jīng)干預(yù)情況下往往四五年發(fā)病,而非此前歐美研究者認為的平均需8年。
中國經(jīng)性途徑感染艾滋病病毒者中,病毒亞型多為CRF01_AE,該亞型在感染其靶細胞時,須要借助“二傳手”,且選用輔助受體CXCR4當(dāng)“二傳手”的比例要顯著高于其他亞型。CXCR4可能正是這些艾滋病病毒感染者更快發(fā)病的原因。
基因工程是利用重組技術(shù),在體外對目的基因進行構(gòu)建,再導(dǎo)入細胞內(nèi),使重組細胞在細胞內(nèi)表達,產(chǎn)生人類需要的基因產(chǎn)物,或者改造、創(chuàng)造新特性的產(chǎn)品。基因工程是在生物化學(xué)、分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)等學(xué)科的研究成果基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的?;蚬こ虇柺酪詠?,發(fā)展非常的迅速,還發(fā)展了一系列的基因工程技術(shù)操作,如:DNA重組技術(shù)、PCR技術(shù)等??茖W(xué)工作者十分的重視基礎(chǔ)研究,包括構(gòu)建一系列的克隆載體和相應(yīng)的表達系統(tǒng),構(gòu)建不同物種的基因文庫和cDNA文庫,開發(fā)新的工具酶等,各個方面都取得了豐碩的研究成果,使基因工程技術(shù)不斷的趨向成熟。許多科學(xué)家預(yù)言,生物學(xué)將成為21世紀最重要的學(xué)科,基因工程及相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)成為21世紀的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一[1]?;蚬こ萄芯考皯?yīng)用涉及醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)工業(yè)等許多領(lǐng)域?;蚬こ碳夹g(shù)的發(fā)展帶來兩個領(lǐng)域的革命性變化,分別是醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)這兩個領(lǐng)域。
一、基因工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究及應(yīng)用
1.基因治療
基因治療是指通過操作遺產(chǎn)物質(zhì)來干預(yù)疾病的發(fā)生、發(fā)展和進程,包括替代或糾正人自身基因結(jié)構(gòu)或功能上的錯亂,殺滅病變的細胞或增強機體清除病變細胞的能力等,從而達到致病的目的[2]。基因治療是隨著基因重組技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的,現(xiàn)今是生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的里程碑之一。
1990年美國NIH的French Anderson 博士開始世界第一個基因治療臨床試驗,用ADA(腺苷酸脫氨酶)基因治療以為ADA基因缺陷導(dǎo)致嚴重免疫缺損的四歲女孩,并獲得了初步成功[3],目前該女孩跟常人一樣正常生活,這成功范例促使世界各國都掀起了基因治療的熱潮。2004年1月深圳賽百諾基因技術(shù)有限公司將世界上第一個基因治療產(chǎn)品重組人p53抗癌注射液正式推向市場,這是全球基因治療產(chǎn)業(yè)發(fā)展的里程碑。[4]目前利用基因?qū)盒阅[瘤,糖尿病、心腦血管病和艾滋病等疾病進行治療已取得重大進展。
RNA干擾技術(shù)在基因治療具有很大作用。RNA干擾技術(shù)是利用人工方法向宿主中引入沉默誘導(dǎo)因子,達到降解靶基因轉(zhuǎn)錄的目的[5]。目前,利用RNA干擾技術(shù)針對腫瘤治療的藥物已經(jīng)產(chǎn)生,臨床上的研究也在不斷的進行。現(xiàn)在RNA干擾技術(shù)很成熟的應(yīng)用于研究特定基因領(lǐng)域,這項技術(shù)在醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域有著重要的作用。另外鋅指核酸酶技術(shù)也已在人類基因治療中得到應(yīng)用,鋅指核酸酶技術(shù)是一種心性的基因高效靶向修飾和調(diào)控技術(shù)。鋅指核酸酶技術(shù)在構(gòu)建各種人類疾病動物模型、 研究人類疾病發(fā)病機理和治療人類遺傳疾病方面將體現(xiàn)出極大的應(yīng)用價值[6]。
2.基因工程制藥
近些年來,基因技術(shù)的發(fā)展為醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展開辟廣闊的前景,以DNA重組技術(shù)為基礎(chǔ)的基因工程技術(shù)改造和替代傳統(tǒng)醫(yī)藥工業(yè)技術(shù)已成為重要的發(fā)展方向[7]。通過DNA重組生產(chǎn)以前因源材料或制造技術(shù)等問題不能生產(chǎn)的藥物,如:疫苗、抗體等。
基因工程疫苗 使用DNA重組技術(shù)克隆并表達保護性抗原基因,利用表達的病原的保護性抗原制成疫苗。包括:基因工程亞單位疫苗、基因工程載體疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗和蛋白質(zhì)工程疫苗。目前,乙型肝炎病毒、麻疹、狂犬病病毒、霍亂和大腸桿菌等疫苗研究已經(jīng)有很大的進步[7]。
基因工程抗體 DNA重組技術(shù)與抗體基因結(jié)構(gòu)功能的研究相結(jié)合,根據(jù)人們的意圖在基因水平上對抗體分子進行分割、拼接及修飾,或者人工合成導(dǎo)入受體表達產(chǎn)生新型基因工程抗體,應(yīng)用于診斷和治療性抗體?;蚬こ炭贵w改造有:鼠單克隆抗體的人源化、制備雙特異性抗體、制備完全人源性抗體、表達單鏈抗體和制備抗體融合蛋白[8]。目前構(gòu)建成功的用于抗腫瘤的有ScFv(CD3)-64、抗上皮,17-1A的ScFv、抗地高辛ScFv(Dig)-ScFv(erbB-2),F(xiàn)ab(HSV-2)-SpA抗體融合蛋白和T細胞激活抗體OKT3相結(jié)合,構(gòu)成雙特異性復(fù)合抗體可有效降低HSV-2病毒的產(chǎn)。在轉(zhuǎn)基因煙草中表達了乙肝表面抗原,可在小鼠體內(nèi)引起免疫反應(yīng)。另外,具有抗凝血、抗血小板功能的基因工程抗體藥物在心腦血管疾病的治療中起著重要的作用[9]。
二、基因工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究及應(yīng)用
農(nóng)業(yè)和人們的日常生活關(guān)系非常的密切,農(nóng)業(yè)的發(fā)展促進人類社會的發(fā)展。許多科學(xué)工作者從事農(nóng)業(yè)方面的研究。
利用基因工程技術(shù),通過對植物基因進行改造,修飾加工,增強了植物對細菌、真菌病的抗性。生物防治蟲害是一項重要的工作。在防蟲害方面,科學(xué)研究已經(jīng)有的一些成果。研究發(fā)現(xiàn),蘇云桿菌中的毒蛋白(結(jié)晶蛋白)對害蟲有毒害作用,可以利用這些桿菌來控制害蟲??梢酝ㄟ^克隆這些蛋白的基因,將這些基因?qū)胫参锛毎?,是基因在植物中表達,從而獲得抗蟲的轉(zhuǎn)基因植物。目前,蘇云孢桿菌基因已被轉(zhuǎn)入煙草、番茄、馬鈴薯、玉米和棉花等多種植物。通過科學(xué)家的研究,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)成功的生產(chǎn)抗凍、抗旱、抗除草劑等植物。
隨著人類社會的進步,科技的發(fā)展,人類向大自然排放了越來越多的有害和難降解物質(zhì)。這些物質(zhì)嚴重破壞了環(huán)境和危害人的健康。利用基因工程技術(shù)提高微生物凈化環(huán)境是現(xiàn)代生物技術(shù)用于環(huán)境治理的一項關(guān)鍵技術(shù)?;蚬こ探o農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來的巨大的經(jīng)濟效益。轉(zhuǎn)基因技術(shù)提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)、增強抗逆性、抗病性的能力。
農(nóng)田長期的使用過量的農(nóng)藥,已經(jīng)嚴重的破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡,破壞了土壤水質(zhì),農(nóng)藥殘留有毒物質(zhì)于植物中,給人類帶來潛在的危害。消除農(nóng)藥化肥的危害,保護環(huán)境是當(dāng)今重要及迫切解決的問題。
微生物在物質(zhì)循環(huán)中起著很重要的作用??茖W(xué)家利用基因工程技術(shù)對微生物進行改造,構(gòu)建高效的基因工程菌可以顯著提高農(nóng)藥降解效率。目前,已經(jīng)開發(fā)出凈化農(nóng)藥(如DDT)、降解水中染料以及環(huán)境中有機現(xiàn)已開發(fā)出有機氯苯類和氯酚類、 多氯聯(lián)苯的基因工程菌。Home等人通過研究大腸桿菌重組的DH10B表達產(chǎn)物O pd A和OPH(有機磷水解酶 )對幾種農(nóng)藥的酶解動力學(xué)比較,發(fā)現(xiàn)O pd A能作用更多底物的類似物,降解范圍更廣[10]。利用基因工程技術(shù)制作微生物農(nóng)藥,減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,減少環(huán)境的污染。
三、基因工程技術(shù)給人類帶來的影響
基因工程是一把“雙刃劍”,給人類帶來利益的同時,我們也不能忽視它潛在的危害。基因工程技術(shù)的發(fā)展,給科學(xué)家研究帶來新的方向,新的研究水平。從細胞、分子水平到基因水平。人類對生命的研究更加的詳細,了解更加的深入。
基因工程技術(shù)的發(fā)展對醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)兩個領(lǐng)域帶來很大的影響?;蚬こ碳夹g(shù)促進了醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的發(fā)展?;蚬こ碳夹g(shù)給科學(xué)對腫瘤、病毒、等難解決的人類疾病的研究帶來新的手段與方法,同時在人類疾病的研究,診斷、治療等方面有革命性推動作用。一、解決了常規(guī)方法不能生產(chǎn)或生產(chǎn)成本昂貴藥品的生產(chǎn)技術(shù)問題,開發(fā)了一大批特效藥物,如胰島素、干擾素等等,這些藥品可以分別用以防治諸如腫瘤、心腦肺血管、遺傳性等嚴重威脅人類健康的疑難病癥,而且在避免毒副作用方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)藥品;二、是研制出了一些靈敏度高、性能專一、實用性強的臨床診斷新設(shè)備,如體外診斷試劑、免疫診斷試劑盒等,并找到了某些疑難病癥的發(fā)病原理和醫(yī)治的嶄新方法;農(nóng)業(yè)領(lǐng)域里利用生物工程技術(shù),科學(xué)家研制了許多抗病蟲害、抗逆性等優(yōu)良性狀的生物,提高作物的產(chǎn)量,解決的世界人口糧食短缺的問題。
基因工程技術(shù)給人類帶來利益的同時,也給人類帶來的一定的隱患。轉(zhuǎn)基因食品安全性的問題是人們一直非常關(guān)注個問題。轉(zhuǎn)基因食品目前雖然沒有發(fā)現(xiàn)對人類有什么危害,但是原有基因進行部分修飾后,也有可能存在著隱患,轉(zhuǎn)基因食品如果有過敏性,則轉(zhuǎn)基因食品就會有安全性問題。利用基因工程改造生物有可能打亂自然界的生態(tài)環(huán)境的平衡,破壞生態(tài)環(huán)境。轉(zhuǎn)基因技術(shù)還有可能會導(dǎo)致基因污染,有可能危害原植物的遺傳?;蚬こ碳夹g(shù)同時帶來倫理道德的影響,克隆技術(shù)如果應(yīng)用到人身,打破以往生育模式,則存在人類倫理道德的問題。
四、結(jié)語
轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的食品是否對人來帶來影響,這需要實驗和時間來驗證。我們要以一個平衡心來對待轉(zhuǎn)基因食品。在發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)的同時不能忽視其技術(shù)可能給人類帶來的危害。我們要利用好轉(zhuǎn)基因技術(shù)。基因工程技術(shù)給人類帶來的很大的革命性作用,但是我們要理性的的看待,并不斷的探索,尋找新的技術(shù),方法,給人類帶來更大的進步,促進社會的發(fā)展。
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基因工程是當(dāng)前自然科學(xué)中最引人注目的前沿學(xué)科之一,自誕生以來以其旺盛的生命力獲得了迅猛的發(fā)展,不僅給生命科學(xué)帶來了許多令世人矚目的成績,并且在化學(xué)、藥學(xué)等諸多領(lǐng)域均有著引人注目的發(fā)展前景。自1982年美國Lilly公司推出重組胰島素以來,基因工程藥物的出現(xiàn)與發(fā)展不僅有效控制了多種威脅人類健康的重大疾病,而且極大擴展了疑難病癥的研究范圍,引起了現(xiàn)代醫(yī)藥行業(yè)的重大變革。因此,筆者于2007年起在學(xué)校開設(shè)《基因工程藥物》公選課,并對其教學(xué)內(nèi)容和方法進行了一些思考和嘗試。
一、開設(shè)《基因工程藥物》公選課的意義
1、基因工程在藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用必將在21世紀成為自然科學(xué)發(fā)展的核心之一
早在上個世紀日本學(xué)者伊東光就斷言:“21世紀是生命科學(xué)的世紀?!苯裉?,這一預(yù)言已成為現(xiàn)實,人類生存與發(fā)展所面臨的許多重大問題都或多或少的與生命科學(xué)息息相關(guān),這一點從近幾十年的許多諾貝爾獎得主的科研成果中也可以看出。而在生命科學(xué)中,基因工程是它的基礎(chǔ)核心學(xué)科。所以,未來的自然科學(xué)的發(fā)展必然需要與基因工程相結(jié)合。
從科學(xué)的發(fā)展來看,現(xiàn)代學(xué)科的發(fā)展已不再是傳統(tǒng)的單一學(xué)科的發(fā)展,而是通過多學(xué)科的交叉滲透研究促進所本學(xué)科的進步,過去單一學(xué)科研究的問題現(xiàn)在很多已經(jīng)變成多學(xué)科共同關(guān)注的問題。由于基因工程對理工科各學(xué)科相關(guān)專業(yè)均可提供更廣闊的研究思路和重要的技術(shù)支持,因此基因工程現(xiàn)在已經(jīng)成為各專業(yè)發(fā)展中重要的研究方法和手段。大學(xué)教育也應(yīng)該適應(yīng)這一發(fā)展趨勢,結(jié)合基因工程在藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用,開設(shè)《基因工程藥物》公選課能夠為理工科的學(xué)生打開一扇基因工程的窗戶,培養(yǎng)必要的學(xué)科交叉研究意識,為他們以后在本專業(yè)的發(fā)展上提供更廣闊的空間。
2、基因工程藥物對社會影響巨大,必須引起相關(guān)社會科學(xué)專業(yè)的重視
社會的發(fā)展與進步是全面的,不是單一的;社會科學(xué)和自然科學(xué)同樣也不是涇渭分明、互不侵犯,而是在不斷的發(fā)展中有相互融合的趨勢。作為一個自然科學(xué)家,必須要具備相當(dāng)?shù)纳鐣茖W(xué)常識,否則就有可能成為科學(xué)的狂人,社會的罪人,正如自然科學(xué)的發(fā)展促進了工業(yè)革命之后的社會進步,可是也造成了資源的浪費和環(huán)境的污染。同樣,作為一個社會科學(xué)研究者或從業(yè)人員必須要具備自然科學(xué)的常識,能夠在研究或管理中正確使用相關(guān)知識,對待相關(guān)問題,更好的為社會服務(wù)。
今天的時代是信息的時代,社會中充斥著各種各樣的信息,如何能夠在紛繁復(fù)雜的信息中尋找或利用相關(guān)資料,就必須了解相關(guān)的知識;今天的時代也是科技的時代,各種高科技成果在生活中的廣泛使用,使得我們必須在管理中要通曉相關(guān)的概念?;蚬こ趟幬锏陌l(fā)展和進步已經(jīng)對社會造成了巨大影響,其產(chǎn)業(yè)化過程中的產(chǎn)品和概念也在社會中隨處可見,它促進了社會的進步,也潛藏著各種安全性和倫理學(xué)問題。例如“基因治療”使得科學(xué)家具有“扮演上帝”的可能性,將引起基因爭奪戰(zhàn)和基因殖民主義等一系列倫理學(xué)和法律問題……在未來,隨著基因工程藥物品種的不斷增加,如何能夠在為人類造福的同時盡量減少其對社會產(chǎn)生的負面影響,是社會科學(xué)必須考慮的問題。所以,社會科學(xué)專業(yè)本科生作為未來社會的管理者和研究者,有必要對他們進行基因工程藥物的啟蒙教育,這樣才能夠在未來讓基因工程藥物在社會上發(fā)揮更大的作用。
3、《基因工程藥物》公選課的開設(shè)對提高素質(zhì)教育質(zhì)量非常重要
由于我國在中等教育中采取了文理分科的方法,大多數(shù)高中在高一之后就開始文理分班,這使得本科生各專業(yè)之間有著極大的差別,理科生對于文科常識陌生,文科生對于理科知識不了解,這樣的培養(yǎng)方式非常不利于學(xué)生素質(zhì)的提高?!痘蚬こ趟幬铩纷鳛榍把匦詫W(xué)科對于科學(xué)的理論、方法論的傳播有著重要的意義,無論是哪個專業(yè)的學(xué)生,都可以通過這樣一門課較為系統(tǒng)的接受自然科學(xué)思想體系的訓(xùn)練,可以很大程度的提高學(xué)生的創(chuàng)造力和思維的延展性,從而不僅能讓理科生拓寬個人的眼界,也能讓文科生學(xué)習(xí)使用理工科的思維方式,對于消除文理之間的鴻溝起到重要作用。同時,在本科生的培養(yǎng)中,我們一貫強調(diào)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、全面發(fā)展”,只關(guān)注與本專業(yè)、本學(xué)科的成就與發(fā)展,只會讓學(xué)生的發(fā)展之路越走越窄,如果我們要培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實踐能力的高素質(zhì)人才,就不能閉門造車。
從另一方面來說,新世紀的競爭越來越激烈,大學(xué)生承受著來自社會、家庭、個人越來越大的壓力,在錯綜復(fù)雜的形勢面前,多一份知識的了解就會更有利于個人的進步和社會的發(fā)展。所以,《基因工程》公選課的開設(shè)對大學(xué)生素質(zhì)教育的培養(yǎng)和提高非常重要。
二、《基因工程藥物》教學(xué)中存在的問題
1、對《基因工程藥物》學(xué)習(xí)意義認識不足
開設(shè)《基因工程藥物》公選課的目的在于拓寬知識面,提升專業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)創(chuàng)新能力,提高綜合素質(zhì),但是對于學(xué)生而言,往往意識不到學(xué)習(xí)《基因工程藥物》的重要性。
首先,學(xué)生選課存在盲目性,導(dǎo)致學(xué)習(xí)缺乏針對性。通過和學(xué)生的交流筆者發(fā)現(xiàn),一些學(xué)生選課的目的是出于對基因知識的好奇,而不是針對自身知識結(jié)構(gòu)查漏補缺,提升自身能力,還有一些學(xué)生選《基因工程藥物》是受別人影響,他們也不知道學(xué)這門課有什么用,周圍的或同寢室的同學(xué)選了自己就選了。這就導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏興趣,也不知道該怎么學(xué)、學(xué)什么。其次,學(xué)生對于公選課不重視,學(xué)習(xí)態(tài)度不端正,導(dǎo)致缺乏學(xué)習(xí)的主動性和自覺性。相當(dāng)一部分學(xué)生對《基因工程藥物》公選課的學(xué)習(xí)無所謂,認為這又不是專業(yè)課,只是混個學(xué)分,即使上課,也沒打算好好學(xué),沒有一個良好的心態(tài),更沒有明確的學(xué)習(xí)規(guī)劃,這樣的學(xué)習(xí)效果可想而知。
2、學(xué)生來源復(fù)雜,程度參差不齊
和專業(yè)課不同,公選課的同學(xué)來自于不同院系不同專業(yè),成分復(fù)雜。對于《基因工程藥物》這樣一門專業(yè)性很強的課程來說,專業(yè)的區(qū)別只是一個方面,更重要的是不同專業(yè)的學(xué)生對于課程的需求各有不同,給授課帶來一些困難。例如對于理工科相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說,他們的要求可能就要深入一些,相關(guān)的概念、理論理解起來也較為容易;但是對于一些文科學(xué)生而言,可能更希望獲得一些科普性質(zhì)的知識,太過于專業(yè)會讓他們產(chǎn)生畏難心理,不利于進一步的學(xué)習(xí)。如何做到因材施教,是筆者在教學(xué)中始終面臨的問題。
三、《基因工程藥物》教學(xué)改進對策
1、端正認識,提高興趣
由于許多學(xué)生選《基因工程藥物》缺乏明顯的目的性,對上課當(dāng)然就沒有興趣。所以,第一節(jié)課特別重要,不能使用過于專業(yè)的語言闡述基因工程藥物的相關(guān)概念和理論,這樣會讓學(xué)生畏懼。要從學(xué)習(xí)《基因工程藥物》的意義談起,例如重組生長激素和侏儒癥、如何正確對待流感疫苗等生活中、社會中常見的、有趣的案例入手,從科學(xué)的發(fā)展方向出發(fā),使學(xué)生意識到學(xué)習(xí)這門課無論對現(xiàn)在的專業(yè)學(xué)習(xí)還是對未來的深造、就業(yè)都會產(chǎn)生難以估量的好處,不僅要讓學(xué)生在第一節(jié)課中產(chǎn)生對這門課的濃厚興趣,更要讓學(xué)生認識到通過學(xué)習(xí)可以給他們帶來實際的價值,從而增加他們學(xué)習(xí)的主動性和能動性。
當(dāng)然,僅靠一節(jié)課遠遠不夠,要想每一節(jié)課都能留住學(xué)生的興趣,就要每一節(jié)課都能滿足他們的求知欲和好奇心,筆者在每一節(jié)課上都以實際發(fā)生的案例引入,盡量使用淺顯、通俗、易懂的語言講述相關(guān)的概念,重點放在概念和理論的引申上,因為公選課的學(xué)生都來自于不同專業(yè),有文有理,不能像本專業(yè)的學(xué)生一樣講的深入,而是要在廣博上下功夫。例如從《逃離克隆島》片段引入,介紹克隆的相關(guān)知識和原理,最后 討論在倫理學(xué)、法 學(xué)、社會學(xué)等領(lǐng)域?qū)Α搬t(yī)學(xué)克隆”的認識和爭論;結(jié)合“甲型H1N1流感”,從基因角度講述疫苗的研制、生產(chǎn),說明基因工程藥物在實際生活中的巨大用處等。這樣做的優(yōu)點是每一個專業(yè)的學(xué)生總能從課堂上找到和本專業(yè)相關(guān)的切入點,減少了距離感,增加了學(xué)生的興趣。
2、重在普及,強調(diào)重點
公選課的教學(xué)畢竟和專業(yè)課在授課對象上有較大差距,所以要有所區(qū)別,專業(yè)課的教學(xué)強調(diào)概念準確、原理清晰、深入透徹,要讓學(xué)生不僅“知其然”,還要“知其所以然”,要花很多時間在各種理論的說明和推導(dǎo)上。而公選課則不然,學(xué)生的目的各不相同,不同的需求會導(dǎo)致不同的學(xué)習(xí)行為,過于專業(yè)的講授可能會讓本專業(yè)的學(xué)生滿意,但可能會讓公選課的學(xué)生覺著索然無味。同時由于很多文科學(xué)生缺乏理工科的訓(xùn)練,一些專業(yè)的知識會讓他們摸不著頭腦。因此,很多時候要把《基因工程藥物》公選課當(dāng)做科普課上,做好自然科學(xué)的普及工作,給予學(xué)生一些課程的基礎(chǔ)訓(xùn)練。
同時,對于一些理工科的學(xué)生也要滿足他們的求知欲,要在一些可能會引起他們興趣的要點上,用其他專業(yè)的方式或語言,如醫(yī)學(xué)、化學(xué)、環(huán)境工程等,較為深入的講述相關(guān)理論,這樣做既能引起他們興趣,又能讓他們更快、更深刻的理解概念。
3、加強交流,嘗試講座式教學(xué)
學(xué)生是我們服務(wù)的對象,了解他們的需求筆者認為是最重要的。所以課前課后,筆者總是早到晚走,在講臺下和學(xué)生溝通,了解他們的所思所想和感興趣的地方,按專業(yè)分成小組,指定組長,定期收集學(xué)生對授課內(nèi)容的反饋,對授課過程中的問題第一時間解決,鼓勵學(xué)生提問題,授課內(nèi)容也會針對學(xué)生的需求做適當(dāng)調(diào)整。例如2008年北京奧運會期間,有學(xué)生無意中提出是否有“基因工程興奮劑”?筆者針對這一問題組織了促紅細胞生成素、生長激素等基因工程藥物的學(xué)習(xí),并啟發(fā)學(xué)生進行基因工程藥物的倫理學(xué)討論,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
此外,傳統(tǒng)的教學(xué)方式容易引起學(xué)生的反感,讓他們覺著上課內(nèi)容和他們無關(guān),極易造成學(xué)生的課堂流失,而討論式、專題式的教學(xué)方式最能夠調(diào)到學(xué)生的學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性。因此筆者采用講座式的授課方式,課程內(nèi)容不依照教材章節(jié),而是按學(xué)生需求分成不同內(nèi)容的講座,課上加強互動,使學(xué)生不是被動的接受知識,而是成為課堂的主人。每一次課的最后都要留出一部分時間,鼓勵學(xué)生提問、討論和交流,讓他們主動思考,激發(fā)他們活躍的思維。例如“基因工程疫苗”一章,在最初兩年是以“乙肝疫苗”為例進行學(xué)習(xí),但在2009年后就改為“甲型H1N1流感疫苗”,并結(jié)合“甲型H1N1流感疫苗”和“乙肝疫苗”兩者的對比,使學(xué)生正確對待疫苗的使用。
4、利用多媒體手段,加強啟發(fā)式教學(xué)
《基因工程藥物》課程的信息量較大,也比較抽象,利用現(xiàn)代的多媒體手段可以形象、細致的展示相關(guān)內(nèi)容,能夠讓學(xué)生得到直接的體驗,強低了學(xué)習(xí)和理解的難度。如播放一些電影、電視節(jié)目等,通過討論讓學(xué)生說出從基因和自己專業(yè)相結(jié)合的角度在視頻資料中看到了什么,能想到什么,啟發(fā)學(xué)生獨立自主的用基因的知識去思考。所以,要多利用、善于利用視頻影像資料,制作精良的課件授課。例如,利用“記者探秘我國甲型H1N1流感疫苗生產(chǎn)過程”的視頻,使學(xué)生對于疫苗的制備流程,以及正確使用等有了直觀的、系統(tǒng)的認識;再比如“醫(yī)學(xué)克隆”一章,首先讓學(xué)生觀看《逃離克隆島》片段,然后利用專業(yè)知識對電影中的某些細節(jié)進行描述,引出克隆在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,使學(xué)生能夠從較為專業(yè)的角度理解“醫(yī)學(xué)克隆”,從而達到教學(xué)目的。
總之,開設(shè)公選課的目的是希望通過授課為學(xué)生打開一扇窗,讓他們了解并能夠簡單使用基因工程相關(guān)理論,因此,要在啟發(fā)學(xué)生思維上下功夫,我們甚至可以說,在這門課上學(xué)到什么并不十分重要,在學(xué)習(xí)基因工程藥物的過程中想到了什么才是最重要的。
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【作者簡介】
中圖分類號:R97 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1005-0515(2011)6-255-03
基因工程制藥是隨著生物技術(shù)革命而發(fā)展起來的。1980 年,美國通過Bayh-Dole 法案,授予科學(xué)家 Herbert Boyer 和 Stanley Cohen 基因克隆專利,這是現(xiàn)代生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的里程碑。1982 年,第一個生物醫(yī)藥產(chǎn)品在美國上市銷售,標(biāo)志著生物制藥業(yè)從此走入市場[1]。
生物制藥業(yè)有不同于傳統(tǒng)制藥業(yè)的特點:首先,生物制藥具有“靶向治療”作用;其次,生物制藥有利于突破傳統(tǒng)醫(yī)藥的專利保護到期等困境;再次,生物制藥具有高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險、高收益特性;此外,生物制藥具有較長的產(chǎn)業(yè)鏈[1]。生物制藥業(yè)這一系列的特點決定了其在21世紀國民經(jīng)濟中的重要地位,歷版中國藥典收錄的生物藥物品種也是逐漸增多[2](圖一)。
當(dāng)前生物制藥業(yè)的發(fā)展趨勢在于不斷地改進、完善和創(chuàng)新生物技術(shù),在基因工程藥物研發(fā)投入逐年增加的基礎(chǔ)上,我國生物制藥的產(chǎn)值及利潤增長迅猛, 2006-2008年三年就實現(xiàn)了利潤翻番[2](表一)。隨著研究的深入,當(dāng)前生物藥的熱點逐漸聚焦到通過新技術(shù)大量生產(chǎn)一些對醫(yī)療有重要意義且成分確定的蛋白上。研究表明,在我國的基因工程藥物中,蛋白質(zhì)類藥物超過50%[3]。而這些源自基因工程菌表達的蛋白,如疫苗、激素、診斷工具、細胞因子等在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括4個方面:即疾病或感染的預(yù)防;臨床疾病的治療;抗體存在的診斷和新療法的發(fā)現(xiàn)。利用基因工程技術(shù)(重組DNA技術(shù))生產(chǎn)蛋白主要有三方面的理由:1.需求性,天然蛋白的供應(yīng)受限制,隨需求的不斷增加,數(shù)量上難以滿足,使它得不到廣泛應(yīng)用;2.安全性,一些天然蛋白質(zhì)的原料可能受到致病性病毒的污染,且難以消除或鈍化;3.特異性,來自天然原料的蛋白往往殘留污染,會引起診斷試驗所不應(yīng)有的背景[4]。
以下將介紹一些基因工程產(chǎn)物的市場概況和研究發(fā)展。
1 促紅細胞生成素
是細胞因子的一種,在骨髓造血微環(huán)境下促進紅細胞的生成。1985年科學(xué)家應(yīng)用基因重組技術(shù),在實驗室獲得重組人EPO(rhEPO),1989年安進(Amgen)公司的第一個基因重組藥物Epogen獲得FDA的批準,適應(yīng)癥為慢性腎功能衰竭導(dǎo)致的貧血、惡性腫瘤或化療導(dǎo)致的貧血、失血后貧血等[5,6]。
2001年,EPO的全球銷售額達21.1億美元,2002年達26.8億美元,2003年全世界EPO的年銷售額超過50億美元。創(chuàng)下生物工程藥品單個品種之最,是當(dāng)今最成功的基因工程藥物。用過EPO的大多數(shù)病人感覺良好,在治療期間無明顯毒副作用或功能失調(diào)。重組體CHO細胞可以放大到生產(chǎn)規(guī)模以滿足對EPO的需求。
2 胰島素
自1921 年胰島素被Banting 等人成功提取并應(yīng)用于臨床以來,已經(jīng)挽救了無數(shù)糖尿病患者的生命。僅2000年,胰島素在全球范圍內(nèi)就大約延長了5100萬名I型糖尿病病人的壽命。20世紀80年代初,人胰島素又成為了商業(yè)現(xiàn)實;80 年代末利用基因重組技術(shù)成功生物合成人胰島素,大腸桿菌和酵母都被用作胰島素表達的寄主細胞[7]。
國內(nèi)外可工業(yè)化生產(chǎn)人胰島素的企業(yè)只有美國的禮來公司、丹麥的諾和諾德公司、法國的安萬特公司和中國北京甘李生物技術(shù)有限公司等,胰島素類似物也僅在上述4個國家生產(chǎn),且每個公司只能生產(chǎn)艮效或速效類似物巾的個品種,主要原因是要達到生物合成人胰島素產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)難度特別大,若無高精尖的高密度發(fā)酵技術(shù)、純化技術(shù)和工業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)驗是無法實現(xiàn)的[8]。
3 疫苗
在人類歷史上,曾經(jīng)出現(xiàn)過多種造成巨大生命和財產(chǎn)所示的疫癥,而在預(yù)防和消除這些疫癥的過程中疫苗發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用。所以疫苗被評為人類歷史上最重大的發(fā)現(xiàn)之一。
疫苗可分為傳統(tǒng)疫苗(t raditional vaccine) 和新型疫苗(new generation vaccine)或高技術(shù)疫苗( high2tech vaccine)兩類,傳統(tǒng)疫苗主要包括減毒活疫苗、滅活疫苗和亞單位疫苗,新型疫苗主要是基因工程疫苗。疫苗的作用也從單純的預(yù)防傳染病發(fā)展到預(yù)防或治療疾病(包括傳染病) 以及防、治兼具[2]。
隨著科技的發(fā)展,對付艾滋病、癌癥、肝炎等多種嚴重威脅人類生命安全的疫苗開發(fā)取得巨大進展,這其中也孕育著巨大的商業(yè)機會[9], 2007年全球疫苗銷售額就已達到163億美元,據(jù)美林證券公布的一份研究報告顯示,全球疫苗市場正以超過13%的符合增長率增長。而我國是疫苗的新興市場,國內(nèi)疫苗市場發(fā)展?jié)摿薮螅暝鲩L率超過15%。
在以細胞培養(yǎng)為基礎(chǔ)的疫苗、抗體藥物生產(chǎn)中,Vero細胞、BHK21細胞、CHO細胞和Marc145細胞是最常用的細胞,這些細胞的反應(yīng)器大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)支撐著行業(yè)的技術(shù)水平[4]。建立細胞培養(yǎng)和蛋白表達技術(shù)平臺,進一步完善生物反應(yīng)器背景下的疫苗生產(chǎn)支撐技術(shù)是當(dāng)前國際疫苗產(chǎn)業(yè)研究的重點。
4 抗體
從功能上劃分,抗體可分為治療性抗體和診斷性抗體;從結(jié)構(gòu)特點上劃分,抗體可分為單克隆抗體和多克隆抗體??贵w可有效地治療各種疾病,比如自身免疫性疾病、心血管病、傳染病、癌癥和炎癥等[10,11]。抗體藥物的一大特點在于其較低甚至幾乎可以忽略的毒性。另外一個優(yōu)勢是,抗體本身也許既可被當(dāng)作一種治療武器,也可被用作傳遞藥物的一種工具。除了全人源化抗體以外,與小分子藥物、毒素或放射性有效載荷有關(guān)的結(jié)合性抗體也已經(jīng)在理論上顯示出了強大的潛力,尤其是在癌癥治療方面[12]。
治療性抗體是世界銷售額最高的一類生物技術(shù)藥物,2008 年治療性抗體銷售額超過了300 億美元,占了整個生物制藥市場40%。在美國批準的99 種生物技術(shù)藥物中,抗體類藥物就占了30 種;在633 種處于臨床研究的生物技術(shù)藥物中, 有192 種為抗體藥物,而在抗癌及自身免疫性疾病的治療研究中,治療性抗體占了一半[2]。截止2007年,美國FDA批準上市的抗體藥物見表二[13]。
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青島銷毀6.5噸假劣獸藥飼料
近日,青島市畜牧獸醫(yī)局、青島市公安局在青島靜脈產(chǎn)業(yè)園無害化處理中心銷毀了6.5噸假劣獸用生物制品、化藥制劑、原料藥及假劣飼料產(chǎn)品,貨值近20萬元。去年以來,青島市畜牧獸醫(yī)局在全市范圍內(nèi)開展了嚴厲打擊制售假劣獸藥飼料違法行為整治行動。對獸藥飼料生產(chǎn)、經(jīng)營及使用環(huán)節(jié)進行拉網(wǎng)式檢查,共查處違法案件83起,罰沒款43.7萬元,其中移交公安機關(guān)進一步偵辦查處4起,檢察機關(guān)批捕13人。同時,還設(shè)置了有獎舉報電話,最高獎勵額度可達30萬元。
農(nóng)業(yè)部批準馬流感病毒血清等7種獸藥產(chǎn)品
自6月份以來,截至到6月23日,農(nóng)業(yè)部了兩批《新獸藥注冊證書》,分別批準北京市農(nóng)林科學(xué)院等9家單位申報的馬流感病毒H3亞型血凝抑制試驗抗原、陽性血清與陰性血清等4種新獸藥;以及中牧實業(yè)股份有限公司等4家單位申報的豬口蹄疫O型合成肽疫苗(多肽98+93)等3種獸藥產(chǎn)品為新獸藥。據(jù)新獸藥目錄顯示,本次批準的新獸藥中有6種三類新獸藥和1種二類新獸藥產(chǎn)品。其中由北京市農(nóng)林科學(xué)院、中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所、北京中海生物科技有限公司研制的馬流感病毒H3亞型血凝抑制試驗抗原、陽性血清與陰性血清批準為二類新獸藥,其他均為三類新獸藥。
五糧液投資35億元進軍疫苗項目
日前,五糧液集團宜賓制藥有限責(zé)任公司投資的浙江嶺外生物科技醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)園項目簽約儀式在浙江省諸暨市舉行。該項目意向總投資為35億元,其中一期計劃投資15億元,建成后將年產(chǎn)一次性使用自動止液輸液器2億付、動物疫苗2.8億頭(份)、檢測試劑2?000萬人(份),年產(chǎn)值將達9億元。白酒行業(yè)競爭、洗牌不斷加劇,企業(yè)都在探索多元化道路。五糧液集團則選擇了疫苗項目,或是看好行業(yè)的廣闊前景。隨著規(guī)?;B(yǎng)殖的快速發(fā)展,國內(nèi)動物疫苗市場將步入快速發(fā)展的黃金時期,市場規(guī)??焖僭鲩L,結(jié)構(gòu)不斷升級,大企業(yè)優(yōu)勢更為突出。
中牧股份取得口蹄疫疫苗注冊證書
中牧股份今日公告,公司申報的豬口蹄疫O型合成肽疫苗(多肽98+93),經(jīng)農(nóng)業(yè)部審查,根據(jù)《獸藥管理條例》和《獸藥注冊辦法》規(guī)定,已被批準為三類新獸藥,并核發(fā)《新獸藥注冊證書》。證書顯示,新獸藥豬口蹄疫O型合成肽疫苗(多肽98+93)的注冊分類為三類,注冊證書號為(2014)新獸藥證字25號。
大華農(nóng)控股子公司獲新獸藥注冊證書
[中圖分類號] S831 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2016)08-0247-01
雞傳染性支氣管炎 (IB)是由雞傳染性支氣管炎病毒(IBV)引起,嚴重危害我國養(yǎng)禽業(yè)的一種重要疾病。各年齡階段雞均可發(fā)病,但雛雞最為嚴重,一般以40日齡以內(nèi)的雞多發(fā),產(chǎn)蛋期也有發(fā)生。IBV較高的基因突變率造成了IBV 復(fù)雜的血清型,目前的血清學(xué)交叉中和試驗表明,全世界IBV已有近30個血清型,并仍有不斷上升的趨勢,且各血清型或毒株之間交叉保護性較弱,從而給本病的防控帶來較大的困難,急需研制新的疫苗有效的預(yù)防該病的發(fā)生。
1 滅活疫苗
滅活疫苗安全性好,不存在散播病原和毒力返強的問題,但是,由于IB血清型的多樣性,單價滅活苗不能阻止IBV變異株引起IB的暴發(fā)。王紅寧等(1999)對我國IB的流行病學(xué)進行調(diào)查研究,試制了多價油乳劑滅活疫苗,擴大常規(guī)疫苗的保護范圍,發(fā)現(xiàn)能有效地預(yù)防多型IB。滅活疫苗的不足之處是使用劑量大,需要配合佐劑, 制備比較復(fù)雜、成本較高等。為有效的防治該病的發(fā)生,目前,國內(nèi)多將弱毒疫苗滴鼻和滅活疫苗注射結(jié)合起來使用。
2 IB弱毒疫苗
IB 弱毒疫苗是由抗原性良好的毒株通過雞胚連續(xù)傳代致弱后制備的凍干疫苗。目前我國廣泛使用M41 血清型的雞胚適應(yīng)毒H52和H120兩種疫苗。為達到較好的免疫效果,多在早期育雛防控,H120 株疫苗用于雛雞和其它日齡的雞,H52用于經(jīng) H120 免疫過的大雞,育成雞開產(chǎn)時選用 H52 疫苗,能有效刺激機體的免疫系統(tǒng)。但鑒于弱毒疫苗有可能成為其突變的主體和重組變異的供體,同時腎型與支氣管炎型的免疫機制還存在著很大的差別,這在很大程度上亦影響著疫苗的免疫保護作用。并且,活疫苗其致弱程度難以掌握,疫苗的運輸、貯存和使用等的條件要求較高。秦玉明等(2009)應(yīng)用耐熱凍干保護劑研制成功雞傳染性支氣管炎病毒(H52株)耐熱凍干活疫苗,臨床觀察無不良反應(yīng),安全有效,且抗原性不變,徹底改變國內(nèi)獸用生物制品延續(xù)了 20多年采用脫脂牛奶制備活疫苗僅-15 ℃保存的歷史,達到國外同類產(chǎn)品的技術(shù)水平。
3 基因工程疫苗
3.1 亞單位疫苗
亞單位疫苗是指用基因工程方法構(gòu)建,在高效表達系統(tǒng)中表達出來強毒病原體的某種免疫相關(guān)抗原肽鏈。提取保護性抗原,加入佐劑即制成亞單位疫苗。常用的表達系統(tǒng)為大腸桿菌表達系統(tǒng)、酵母表達系統(tǒng)、昆蟲細胞表達系統(tǒng)和植物表達系統(tǒng)。黃亞東等(2002)構(gòu)建了含BIV GD6株S1基因的大腸桿菌重組表達載體,并在大腸桿菌中獲得表達。又在畢赤酵母中表達了IBV的S1基因,所表達蛋白的分子量小于天然蛋白。戴亞斌等利用Bac-to- Bac桿狀病毒表達系統(tǒng)構(gòu)建的重組桿狀病毒,表達了傳染性支氣管炎病毒的S1基因,其在昆蟲細胞中表達的蛋白可以誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生中和免疫保護反應(yīng)。周繼勇等(2003)利用根瘤菌將IBV全長S 基因轉(zhuǎn)入馬鈴薯中表達,提取免疫原免疫雞,通過3次免疫后,免疫雞受到完全保護。王紅寧等(2003)通過RT-PCR獲得IBV S1基因片段,并將其導(dǎo)入玉米表達載體進行了表達。
3.2 核酸疫苗
核酸疫苗由編碼能引起保護性免疫反應(yīng)的病原體抗原的基因片段和載體構(gòu)建而成,在構(gòu)建多價疫苗方面具有突出的優(yōu)勢。陳洪巖(1999)、劉思國等(2001)分別將IBV S1基因和N基因構(gòu)建成真核表達質(zhì)粒, SPF雞肌肉注射后,結(jié)果目的基因在雞體內(nèi)得到了表達,雞獲得了一定的免疫力。Minglong 用含IBV N 蛋白C末端120 aa 的cDNA 片段的重組質(zhì)粒接種雛雞,證實了在缺乏S1蛋白時,N 蛋白也可以作為DNA疫苗免疫的目的基因,保護雛雞抵抗急性感染。
3.3 活病毒載體疫苗
中圖分類號:S512.31 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1007-273X(2013)10-0062-02
流行性乙型腦炎(JE)是由日本腦炎病毒(JEV)引起的以中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生病變?yōu)橹鞯募毙詡魅静?,也是一種人畜共患的自然疫源性疾病。該病主要流行于亞洲地區(qū)及環(huán)西太平洋地區(qū),已成為人類腦炎疾病最主要的病因之一,嚴重威脅著人類健康,并影響畜牧業(yè)特別是養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。
1 傳統(tǒng)疫苗
1.1 人用乙型腦炎疫苗
人使用乙肝腦炎疫苗有包括滅活乙型腦炎疫苗和減毒苗,其中滅活疫苗有鼠腦滅活苗、地鼠腎細胞滅活苗和IC51疫苗,減毒苗只有SA14-14-2減毒活疫苗。
1.1.1 滅活疫苗 ①鼠腦滅活疫苗。很多國家長期使用鼠腦滅活疫苗,它是利用Nakayama或Binjing-1病毒株接種乳鼠后腦研磨液,經(jīng)福爾馬林滅活、純化等工藝制備的滅活疫苗。每毫升疫苗的鼠腦滅活苗包含接近500 μg的明膠穩(wěn)定劑和低于50 ng的鼠血清蛋白[1],但各國在2006年前后陸續(xù)終止了該疫苗的生產(chǎn)。②地鼠腎細胞(PHK細胞)滅活疫苗。該病毒式從人病例中分離得到的JEV毒株-P3株,經(jīng)小鼠腦內(nèi)傳代后制成病毒懸液,接種PHK單層細胞,收獲病毒,后經(jīng)甲醛滅活后加入硫柳汞,加入0.1%的人血清白蛋白做保護劑制備疫苗。該疫苗的使用曾經(jīng)出現(xiàn)過嚴重的不良反應(yīng),并且接種次數(shù)越多,副反應(yīng)發(fā)生率越高[2],我國已于2007年后停止了該疫苗的使用。
1.1.2 減毒活疫苗 目前人類用于預(yù)防流行性乙肝腦炎(JE)惟一的減毒活疫苗SA14-14-2減毒苗是由中國成都生物制品研究所研制的[3]。經(jīng)20多年的使用,該疫苗未見有大量不良反應(yīng)發(fā)生的報道, SA14-14-2疫苗極高的安全性和良好的有效性。但SA14-14-2是一種減毒苗,在理論上存在病毒反強的危險性[4]。
2013年10月9日,世界衛(wèi)生組織(WHO)在日內(nèi)瓦正式宣布:由中國生物技術(shù)股份有限公司所屬成都生物制品研究所有限責(zé)任公司生產(chǎn)的乙型腦炎減毒活疫苗(SA14-14-2)(以下簡稱乙腦活疫苗)通過WHO預(yù)認證。這是中國自主研發(fā)的疫苗首次通過WHO預(yù)認證,進合國采購機構(gòu)的藥品采購清單,實現(xiàn)了零的突破,在中國疫苗發(fā)展史上具有里程碑意義。
1.2 獸用疫苗
1.2.1 弱毒疫苗 目前使用倉鼠腎細胞培養(yǎng)的病毒制成的弱毒活疫苗用于馬屬的免疫。SA14-14-2株減毒苗主要用于預(yù)防豬的流行性乙型腦炎疾病,也適用于馬,免疫過后均能獲得較好的保護效果。
1.2.2 滅活疫苗 鼠腦滅活疫苗是采用JEV HW1株接種乳鼠,取出現(xiàn)臨床癥狀和瀕臨死亡的小鼠腦組織制成懸液,甲醛滅活后制成油乳劑滅活疫苗。該疫苗需要進行二次免疫,易引起過敏反應(yīng)。
2 新型疫苗
2.1 嵌合病毒疫苗
嵌合病毒疫苗是利用基因工程技術(shù),在基因水平上改造病原體的基因組,將兩種或者多種病原體的基因片段嵌合到活載體中,從而連接到載體相應(yīng)的部位或替換掉載體中相應(yīng)的片段。在活載體進入組織細胞后,插入的基因片段在相應(yīng)的細胞內(nèi)得到表達,激發(fā)機體為產(chǎn)生體液和細胞免疫,從而起到預(yù)防病原體感染的作用。
2.2 DNA疫苗
DNA疫苗的理化性質(zhì)穩(wěn)定,體外不易受到不良因素的影響而產(chǎn)生降解,并且導(dǎo)入的質(zhì)粒在機體細胞質(zhì)內(nèi)進行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和表達蛋白,Leitner等[5]的研究表明了DNA疫苗使用的安全性。
2.3 基因工程亞單位疫苗
基因工程亞單位疫苗是將編碼病毒的主要抗原基因與表達載體連接后轉(zhuǎn)入宿主細胞,并在宿主細胞內(nèi)病毒蛋白得到表達,經(jīng)過抽提和純化后制成基因工程亞單位疫苗。與傳統(tǒng)的亞單位疫苗相比,基因工程亞單位疫苗具有更好的安全性,它只含病毒結(jié)構(gòu)的一部分,且不含有核酸物質(zhì),不會引發(fā)病毒感染動物[6]。
3 小結(jié)
研究JE疫苗的進展歷經(jīng)久遠,不論人用乙腦病毒疫苗還是獸用乙型腦炎疫苗。隨著技術(shù)在不斷改進,乙腦疫苗的技術(shù)也相應(yīng)改進,但也不忘做好最初的衛(wèi)生防疫。
(1)夏天做好驅(qū)蚊蠅,以及養(yǎng)殖場的隔離和消毒工作,切斷傳播途徑。
(2)定期免疫疫苗免疫能刺激豬群機體產(chǎn)生較高水平的保護抗體,因此對本病的防控應(yīng)堅持疫苗預(yù)防為主。
(3)加強飼養(yǎng)管理 提高種豬的免疫力,改善種豬的飼料配方,增強豬的抵抗能力。
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1.1 對象
用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測乙肝表面抗原(HBsAg)、保護性抗體(HBsAb)、e抗原(HBeAg)、e抗體(HBeAb)、核心抗體(HBcAb),5項指標(biāo)均為陰性,近期無感冒發(fā)熱,免疫前體溫正常,無接種乙肝疫苗史、肝病史及1年內(nèi)無輸血史者作為免疫對象。
1.2 對象來源
采用多階段分層抽樣的方法抽取上戍鄉(xiāng)坎上村、藤橋鎮(zhèn)樟村、南浦街道柳園社區(qū)6~60歲人群1 120人,3針全程接種的對象869人,失訪人群年齡、性別與在訪人群無差異。
1.3 疫苗
疫苗采用衛(wèi)生部北京天壇生物制品股份有限公司生產(chǎn)的重組(酵母)乙肝疫苗,劑量為每次1劑,19周歲及以上對象接種10μg×3疫苗,批號為2004060204,19周歲以下對象接種5μg×3疫苗,批號為2004020103和2005110107,疫苗均在效期內(nèi)使用。
1.4 免疫程序
免疫程序為0個月、1個月、6個月,接種途徑為上臂三角肌肌肉注射。
1.5 血清檢測指標(biāo)及判定標(biāo)準
免疫前篩選時用ELISA法檢測HBsAg、HBsAb、HBeAg、HBeAb、HBcAb,試劑為鄭州安圖綠科工程有限公司生產(chǎn)。免疫后1個月采血,檢測方法采用時間分辨免疫熒光技術(shù)(TRFIA)法進行檢測,試劑由上海新波生物技術(shù)有限公司生產(chǎn),試劑均在效期內(nèi)使用。檢測由專人負責(zé),按照說明書操作。篩選時為定性檢測,免疫后用定量方法檢測,抗體滴度≤2.1mIU/mL為無應(yīng)答,>2.1mIU/mL<10mIU/mL為弱應(yīng)答,≥10mIU/mL為陽性,作為免疫成功。
1.6 統(tǒng)計分析
資料收集采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)二次輸入,核對后采用SPSS 12.0軟件進行分析
2 結(jié)果
2.1 抗-HBs陽轉(zhuǎn)情況
3劑乙肝疫苗免疫1個月后抗-HBs陽轉(zhuǎn)情況顯示,869例接種對象中有112例抗-HBs滴度<10 mIU/mL,抗體陽轉(zhuǎn)率為87.11%。不同性別的免疫應(yīng)答情況見表1 。
男性抗-HBs滴度<10 mIU/mL的對象多于女性,且有統(tǒng)計學(xué)差異,尤其是無應(yīng)答率男性明顯高于女性。
2.2 不同年齡組中不同性別抗-HBs陽轉(zhuǎn)情況
10μg組性別間抗-HBs陽轉(zhuǎn)率無明顯差異,而低年齡組(5μg)不同性別之間存在差異,6~9歲組不同性別之間無差異,10~14歲組女性抗體陽轉(zhuǎn)率高于男性,且有統(tǒng)計學(xué)差異,見表2。
2.3 抗體陽轉(zhuǎn)情況
不同年齡組抗體陽轉(zhuǎn)率見表3。低年齡組陽轉(zhuǎn)率明顯高于高年齡組,尤其是18歲以下人群、19~29歲陽轉(zhuǎn)率較高,經(jīng)卡方趨勢性檢驗,χ2=15.675,P=0.000,不同年齡段間抗-HBs陽轉(zhuǎn)率有隨年齡增加而下降的趨勢。
2.4 乙肝疫苗的安全性
本組對象接種北京天壇生物制品股份有限公司生產(chǎn)的重組(酵母)乙肝疫苗后,只有2例出現(xiàn)局部輕微的紅腫、無發(fā)熱,48 h內(nèi)恢復(fù)正常,未出現(xiàn)嚴重的局部或全身不良反應(yīng),證明該疫苗具有良好的安全性。
3 討論
乙肝疫苗接種后抗-HBs陽轉(zhuǎn)率報道各不相同,乙肝血源疫苗接種普通人,抗-HBs陽轉(zhuǎn)率可達95%以上,兒童接種基因疫苗后,抗-HBs陽轉(zhuǎn)率可達95.4l%~97.26%[3] 。成人接種國產(chǎn)酵母、進口酵母、國產(chǎn)CHO乙肝疫苗后1個月抗體陽轉(zhuǎn)率為90%~100%[1]。本組對象接種重組(酵母)乙肝疫苗后,抗-HBs陽轉(zhuǎn)率為87.11%,低于兒童水平,說明本研究人群對接種乙肝基因工程疫苗的反應(yīng)不如兒童敏感,比成人最低值90%稍低[1]。
本研究15周歲以上人群性別之間無顯著性差異,與溫海輝等[4]的研究結(jié)果相近,10~14歲組女性抗體陽轉(zhuǎn)率高于男性,這與王昕、張萬華、張鳳梅等[5~7]報道相同,這些可能與男性人體對乙肝疫苗不敏感有關(guān)。
本研究19~29歲組陽轉(zhuǎn)率稍高于6~18歲組,但無統(tǒng)計學(xué)差異,可能是樣本太小或者為增加成10 μg的接種劑量有關(guān),梁爭論等報道劑量增加抗體陽轉(zhuǎn)率將增高[1]。 19歲以上人群陽轉(zhuǎn)率低于6~18歲人群,40歲以上組低于19~29歲和7~18歲組,二者差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P
接種血源型乙肝疫苗可以發(fā)生過敏反應(yīng)[1],但較少見。乙肝重組(酵母)基因工程疫苗接種后不良反應(yīng)一般較輕微[2],重組(漢遜酵母)乙肝疫苗接種引起不良反應(yīng)較少見[9]。本組對象未出現(xiàn)任何嚴重的不良反應(yīng),說明國產(chǎn)重組(酵母)乙肝疫苗具有良好的安全性。
(S050214課題組成員陳家檔、周志清、徐未霖、李雯等在課題研究現(xiàn)場采樣和實驗室檢測做了大量工作,在此表示衷心感謝?。?/p>
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一、基因工程
(一)基因工程的概念及發(fā)展
1.概念
基因工程又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù),是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ),以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段,將不同來源的基因按預(yù)先設(shè)計的藍圖,在體外構(gòu)建雜種DNA分子,然后導(dǎo)入活細胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品。
2.發(fā)展
生物學(xué)家于20 世紀50 年現(xiàn)了DNA 的雙螺旋結(jié)構(gòu),從微觀層面更進一步認識了人類及其他生物遺傳的物質(zhì)載體,這是人類在生物研究方面的一次重大突破。60 年代以后,科學(xué)家開始破譯生物遺傳基因的遺傳密碼,簡單地說,就是將控制生物遺傳特征的每一種基因的核苷酸排列順序弄清楚。在搞清楚某些單個基因的核苷酸排列順序基礎(chǔ)上,進而進行有計劃、大規(guī)模地對人類、水稻等重要生物體的全部基因圖譜進行測序和詮釋。
(二)基因工程的發(fā)展現(xiàn)狀及前景
1.發(fā)展現(xiàn)狀
(1)基因工程應(yīng)用于農(nóng)業(yè)方面。運用基因工程方法,把負責(zé)特定的基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物中去,構(gòu)建轉(zhuǎn)基因植物,有抗病蟲害,抗逆,保鮮,高產(chǎn),高質(zhì)的優(yōu)點。
下面列舉幾個代表性方法。
①增加農(nóng)作物產(chǎn)品營養(yǎng)價值如:增加種子、塊莖蛋白質(zhì)含量,改變植物蛋白必需氨基酸比例等。
②提高農(nóng)作物抗逆性能如:抗病蟲害、抗旱、抗?jié)场⒖钩輨┑刃阅堋?/p>
③生物固氮的基因工程。若能把禾谷等非豆科植物轉(zhuǎn)變?yōu)槟芡鼍采?,或具固氮能力,將代替無數(shù)個氮肥廠。④增加植物次生代謝產(chǎn)物產(chǎn)率。植物次生代謝產(chǎn)物構(gòu)成全世界藥物原料的 25% ,如治療瘧疾的奎寧、治療白血病的長春新堿、治療高血壓的東莨菪堿、作為麻醉劑的嗎啡等。
⑤運用轉(zhuǎn)基因動物技術(shù),可培育畜牧業(yè)新品種。
二、基因工程應(yīng)用于醫(yī)藥方面
目前,以基因工程藥物為主導(dǎo)的基因工程應(yīng)用產(chǎn)業(yè)已成為全球發(fā)展最快產(chǎn)業(yè)之一,前景廣闊?;蚬こ趟幬镏饕毎蜃?、抗體、疫苗、激素和寡核甘酸藥物等。對預(yù)防人類腫瘤、心血管疾病、遺傳病、糖尿病、包括艾滋病在內(nèi)的各種傳染病、類風(fēng)濕疾病等有重要作用。我們最為熟悉的干擾素(IFN)就是一類利用基因工程技術(shù)研制成的多功能細胞因子,在臨床上已用于治療白血病、乙肝、丙肝、多發(fā)性硬化癥和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等多種疾病。 并且應(yīng)用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中試,并進入臨床驗證階段;專門用于治療腫瘤的“腫瘤基因?qū)棥币矊⒃诓痪猛瓿裳兄?,它可有目的地尋找并殺死腫瘤,將使癌癥的治愈成為可能。
三、基因工程應(yīng)用于環(huán)保方面
工業(yè)發(fā)展以及其它人為因素造成的環(huán)境污染已遠遠超出了自然界微生物的凈化能力,基因工程技術(shù)可提高微生物凈化環(huán)境的能力。美國利用DNA 重組技術(shù)把降解芳烴、萜烴、多環(huán)芳烴、脂肪烴的4 種菌體基因鏈接,轉(zhuǎn)移到某一菌體中構(gòu)建出可同時降解4 種有機物的“超級細菌”,用之清除石油污染,在數(shù)小時內(nèi)可將水上浮油中的2/3 烴類降解完,而天然菌株需 1 年之久。90 年代后期問世的DNA 改組技術(shù)可以創(chuàng)新基因,并賦予表達產(chǎn)物以新的功能,創(chuàng)造出全新的微生物,如可將降解某一污染物的不同細菌的基因通過PCR 技術(shù)全部克隆出來,再利用基因重組技術(shù)在體外加工重組,最后導(dǎo)入合適的載體,就有可能產(chǎn)生一種或幾種具有非凡降解能力的超級菌株,從而大大地提高降解效率。
(一)發(fā)展前景
基因工程應(yīng)用重組DNA 技術(shù)培育具有改良性狀的糧食作物的工作已初見成效。重組DNA 技術(shù)的一個顯著特點是,它注往可以使一個生物獲得與之固有性狀完全無關(guān)的新功能,從而引起生物技術(shù)學(xué)發(fā)生革命性的變革,使人們可以在大量擴增的細胞中生產(chǎn)哺乳動物的蛋白質(zhì),其意義無疑是相當(dāng)重大的。將控制這些藥物合成的目的基因克隆出來,轉(zhuǎn)移到大腸桿菌或其它生物體內(nèi)進行有效的表達,于是就可以方便地提取到大量的有用藥物。目前在這個領(lǐng)域中已經(jīng)取得了許多成功的事例,其中最突出的要數(shù)重組胰島素的生產(chǎn)。 重組DNA 技術(shù)還有力地促進了醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的發(fā)展。它的影響所及有疾病的臨床診斷、遺傳病的基因治療、新型疫苗的研制以及癌癥和艾滋病的研究等諸多科學(xué),并且均已取得了相當(dāng)?shù)某删汀?/p>
(二)基因工程的利與弊
1.基因工程的利
遺傳疾病乃是由于父或母帶有錯誤的基因。基因篩檢法可以快速診斷基因密碼的錯誤;基因治療法則是用基因工程技術(shù)來治療這類疾病。產(chǎn)前基因篩檢可以診斷胎兒是否帶有遺傳疾病,這種篩檢法甚至可以診斷試管內(nèi)受精的胚胎,早至只有兩天大,尚在八個細胞階段的試管胚胎。做法是將其中之一個細胞取出,抽取DNA,偵測其基因是否正常,再決定是否把此胚胎植入母親的子宮發(fā)育。胎兒性別同時也可測知。 基因篩檢并不改變?nèi)说倪z傳組成,但基因治療則會。目前全世界正重視發(fā)展永續(xù)性農(nóng)業(yè),希望農(nóng)業(yè)除了具有經(jīng)濟效益,還要生生不息,不破壞生態(tài)環(huán)境?;蚬こ陶蓭兔鉀Q這類問題。基因工程可以改良農(nóng)糧作物的營養(yǎng)成分或增強抗病抗蟲特性??梢栽黾有笄蓊惖纳L速率、牛羊的泌乳量、改良肉質(zhì)及脂肪含量等。
2.基因工程的弊
廣泛的基因篩檢將會引起一連串的社會問題。雖然基因篩檢可幫助醫(yī)生更早期更有效地治療病人,但可能妨礙他的未來生活就業(yè)?;蚬こ虝a(chǎn)生“殺蟲劑”的作物,也可能對大環(huán)境有害,它們或許會殺死不可預(yù)期的益蟲,影響昆蟲生態(tài)的平衡。轉(zhuǎn)基因食品不同于相同生物來源之傳統(tǒng)食品,遺傳性狀的改變,將可能影響細胞內(nèi)之蛋白質(zhì)組成,進而造成成份濃度變化或新的代謝物生成,其結(jié)果可能導(dǎo)致有毒物質(zhì)產(chǎn)生或引起人的過敏癥狀,甚至有人懷疑基因會在人體內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移,造成難以想象的后果。轉(zhuǎn)基因食品潛在危害包括:食物內(nèi)所產(chǎn)生的新毒素和過敏原;不自然食物所引起其它損害健康的影響;應(yīng)用在農(nóng)作物上的化學(xué)藥品增加水和食物的污染;抗除草劑的雜草會產(chǎn)生;疾病的散播跨越物種障礙;農(nóng)作物的生物多樣化的損失;生態(tài)平衡的干擾。
四、結(jié)束語
隨著社會科技的進步,基因工程的發(fā)展將成為必然。盡管它會給我們帶來一些危害但是仍然為我們帶來了很多好處。不僅為我們提供了新的能源而且促進了各國的經(jīng)濟的發(fā)展,所以在我們發(fā)展基因工程的同時應(yīng)該盡力避免一些危害,而讓有利的方面盡可能應(yīng)用。
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doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2012.02.376
乙型肝炎病毒(HBV)感染是一個全球性的公共衛(wèi)生問題。我國屬乙型肝炎高感染區(qū),乙型肝炎表面抗原(HBsAg)的攜帶率為10%~15%[1]。迄今,世界上尚無治療乙型肝炎的特效藥物。兒童尤其新生兒,感染HBV不僅影響身體健康,而且成長過程中還會面臨社會歧視,對其今后的人生有重要影響。為了解新生兒接種乙型肝炎疫苗后的免疫效果,探討新生兒乙型肝炎預(yù)防的對策和措施,筆者對南寧市婦幼保健院預(yù)防接種門診全程接種重組(酵母)乙型肝炎疫苗的741例兒童進行接種乙型肝炎疫苗后的免疫效果分析。
資料與方法
一般資料:隨機抽樣方法抽取741例嬰幼兒,男414例,女327例;1歲組387例,2歲組258例,3歲組96例。嬰幼兒均按我國現(xiàn)行標(biāo)準注射乙肝疫苗,即出生后24小時注射第1針,1個月時注射第2針,6個月注射第3針,均為5μg的乙型肝炎疫苗,疫苗的儲存、運輸均在2~8℃的條件下。接種部位為右上臂三角肌中部,肌內(nèi)注射。
方法:采集手指末端微量血,ELISA法檢測乙肝抗-HBS,用英科新創(chuàng)試劑盒,在有效期內(nèi)使用。
結(jié) 果
1歲組乙型肝炎病毒表面抗體陽性率為80.88%,陰性率為19.12%;2歲組乙型病毒性肝炎病毒表面抗體陽性率為32.17%,陰性率為67.83%;3歲組陽性率為2.83%,陰性率為79.17%。741例兒童乙型肝炎病毒表面抗體檢測結(jié)果,1歲組嬰兒乙型肝炎病毒表面抗體陽性率與2歲、3歲組兒童比較,有顯著性差異(X2=40.38、31.09,P<0.01)。結(jié)果見表1。
討 論
乙型病毒性肝炎具有病程長、預(yù)后差、易轉(zhuǎn)為慢性等特點,受到社會的廣泛關(guān)注。廣西是乙型肝炎的高發(fā)區(qū),乙型肝炎病毒攜帶者達總?cè)丝?0%以上,每年新增感染者數(shù)百萬,約半數(shù)將轉(zhuǎn)為慢性肝炎或病毒攜帶狀態(tài)。受HBV慢性感染者易發(fā)展為慢性肝炎,甚至可轉(zhuǎn)變?yōu)楦斡不案伟S靡腋我呙缑庖呓臃N,可有效地預(yù)防HBV傳播,大大降低人群HBV的攜帶率。我國當(dāng)前使用的乙肝疫苗是基因工程疫苗,是一種安全有效的制品、不良反應(yīng)少,人體接種乙肝疫苗后,通過主動免疫方式產(chǎn)生抗體,使人體獲得對乙肝的免疫力,預(yù)防HBV感染的成效顯著。
嬰幼兒全程接種基因工程乙肝疫苗后,對血液乙型肝炎病毒表面抗體的定性測定,可以看出1歲組嬰兒乙型肝炎病毒表面抗體陽性率高達80.88%,與文獻報道的結(jié)果相近[2~3]。而本次調(diào)查結(jié)果,2歲、3歲組兒童乙型肝炎病毒表面抗體陽性率分別為32.17%和20.83%,與1歲組嬰幼兒乙型肝炎病毒表面抗體陽性率比較,有顯著性差異。說明嬰幼兒全程注射乙型病毒性肝炎基因工程疫苗后,大部分人群可以產(chǎn)生保護性的乙型肝炎病毒表面抗體,但隨著時間的推移,2歲以后保護性的乙型肝炎病毒表面抗體逐漸消失。
廣西免疫程序規(guī)定小兒4歲時才加強注射1次,這樣在2~4歲之間就會出現(xiàn)乙型肝炎表面抗體缺失階段,容易造成乙型病毒性肝炎病毒感染。不少人認為接種乙肝疫苗后可終身預(yù)防HBV感染,其實這種認識是偏面的。嬰幼兒按計劃規(guī)范接種乙肝疫苗后,抗體水平逐年下降,3~4歲年齡組兒童抗體陽性率最低,處于弱保護狀態(tài)。一些兒童對乙肝疫苗無應(yīng)答[4]。因此接種乙肝疫苗并非一勞永逸,筆者建議兒童2歲左右檢測乙型肝炎病毒表面抗體,若出現(xiàn)表面抗體陰性,應(yīng)給予全程接種乙型肝炎疫苗,以預(yù)防乙型肝炎病毒感染。
參考文獻
1 付曉玲,張全獎,韋海濤.2552名2~14歲兒童接種重組酵母乙型肝炎疫苗免疫效果觀察及分析[J].中華預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2007,41(3):231-232.