乳腺生物反应器_膜生物反应器原理_一次性生物反应器(8)

乳腺生物反应器的应用主要体现在四个方面：一是建立转基因动物生物反应器模型，如利用转基因小鼠可为基它转基因动物生物反应器的研究和商业开辟道路；二是生产药用珍稀蛋白；三是提高乳汁的营养价值，并降低有达物质的含量，如导入乳铁蛋白基因以提高乳铁蛋白在乳中的含量，导入溶酶基因以降低乳中细菌的含量。四是改变乳汁的组成成分，使其性质更接近人乳，提高乳汁的应用价值。

1.国外应用开发现状：

自80年代末，英国人实现用小鼠乳腺生产人的抗胰蛋白酶以来，国外在此项技术上取得了巨大的发展。目前在小鼠乳腺中可合成数十种产品表明控制外源基因在动物乳腺特异和高效表达技术已日渐成熟。

美国Genzyme Transgene(GTC)与***的Somitomo Metals合作，共同开发其领先产品凝血酶原Ⅲ，在转基因山羊中表达量为4g/l，目前已进入临床试验。美国Genpharm International公司用酪蛋白启动子与人乳铁蛋白（hLF）的cDNA融合，获得世界上第一头名为Herman的转基因公牛，该公牛可与非转基因母牛生产转基因后代，1/4后代母牛乳汁中表达了hLF。1991年，在羊反应器上研究进展最快的英国在转基因羊Polly和其他转基因克隆动物的乳腺表达分泌α-抗胰蛋白酶（aipha-1-antitrypsin），其产量可达35g/l，且性能稳定，并可在后代中稳定遗传。随后Halter等人报道，在转基因羊乳腺中表达因子Ⅷ已获成功。1996年Bleck等从转因基猪的乳汁中获得了WAP。1997年Walliam等在转基因猪的乳汁中提取到人体蛋白C（Hpc），并且这种乳腺反应器生产的hPC具有与人中分离的天然hPC相同的活性。1999年7月21日，英国PPL医疗公司宣布他们用基因打靶技术获得了两只定点整合的转基因羊Cupid和Diana，并已将这一技术用于人类蛋白的开发。

2.国内应用开发现状。

我国对动物乳腺生物反应器的研究起始于国家“七五”计划，目前已获得了转基因小鼠、兔和羊等有快速生长能力或抗病能力的畜种，及乳腺生物反应器表达分泌的具有生物活性的蛋白产物。由于我国在乳腺生物反应器研究上资助力度小，无法进行大规模试验，在外源基因表达水平上同国外相比还存在很大的差距。

四、乳腺生物反应器存在的问题：

1.基础理论方面。

目前人们尚未完全掌握关于乳蛋白基因表达调控的规律，因此对于导入基因在动物体内的整合点不能适宜选择，也就无法消除基因表达的位置效应。

2.实验技术方面。

在目的基因的分离和改造，乳腺特异表达载体的构建及转基因技术的关键性技术上存在缺陷，无法保证对基因的定点整合，因此转基因动物常会出现繁殖力下降、胚胎早期死亡等各种生理及病理缺陷。

3.产品加工方面。

在分离过程中要去除所有可能引起人类变态反应的蛋白质，同时对含量低的产物加以纯化，才能得到人体产生的蛋白结构、功能和理化特性相同的产品。

4.产品的商品化方面。

该技术的高成本及表达结果的不确定成为其走向商品化的瓶颈。

5.伦理道德方面。

目前公众还不能完全接受基因在种间的转移的观念，很多人拒绝使用或食用转基因产品，加这对转基因动物会给现有物种造成威胁的忧虑都将在不同程度上制约转基因技术的发展。

但是乳腺生物反应器的研究若能在理论上加以突破并完善其技术路线，人类将在下一世纪借助克隆技术，按照自己的意愿工厂化地生产珍稀的药用蛋白。乳腺生物反应器的产品将大量进入市场，对人类的生存与健康发展做出巨大的贡献。动物乳腺生物反应器

1987年美国科学家戈登（Gordon）等人首次在小鼠的奶中生产出一种医用蛋白──tPA（组织型纤溶酶原激活物），展示了用动物乳腺生产高附加值产品的可能性。利用动物乳腺生产高价值产品的方式称为动物乳腺反应器。