技术应用 牛、羊等大型家畜能对药用蛋白进行正确的后加工,使之具有较高的生物活性, 同时这些家畜产奶量大,易于大规模的生产,因而成为乳腺生物反应器理想的动 物类型。该技术的应用主要是利用乳腺生物反应器生产药用蛋白。下面举例说明: (1)抗凝血酶Ⅲ 第一个进入临床试验的转基因蛋白产物是抗凝血酶Ⅲ(它是血液中活性凝血因 子最重要的阻碍因子,它控制着血液的凝固和纤维蛋白的溶解)将半乳糖β-酪 蛋白的启动子和含抗凝血酶Ⅲ基因序列相连,转入绵羊胚胎细胞,在转基因绵羊 的乳液中得到有生物活性的蛋白产量可达7g/。目前该蛋白正用于冠状动脉旁 路手术患者的二期临床验证。 (2)β-乳球蛋白 在实验过程中人们发现牛的β-乳球蛋白(BLG)基因非常稳定,并能在乳腺中 特异性表达。 Hyttinen等将含有5端28kb和3端19kb的牛BLG基因片段构建 成载体,转入小鼠胚胎细胞,可在转基因小鼠的乳腺中特异表达高水平的BLG 此外,还发现CpG位点的甲基化程度与BLG的表达量有关,甲基化少的转基因 小鼠乳液中BLG分泌量较大,可达1~2mg/m,而其他转基因小鼠分泌量小于 0.1mg/ml 三、技术优缺点 (一)优点 (1)生物活性高且稳定 生物反应器经历三个发展阶段包括细菌基因工程、细胞基因工程、转基因动物 生物反应器,而其中细菌基因工程的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药物的缺陷;属于转基因动物生物反应 器中的乳腺生物反应器则克服了这个缺陷,其表达产物能充分修饰且具有稳定的 生物活性。 (2)培养条件、成本低 生物反应器中的细胞基因工程因为哺乳动物细胞的培养条件要求相当苛刻、成 本太高而限制了规模生产。但是转基因哺乳动物作为个体,它的培养条件与一般 哺乳动物无异,且如果大量培养还可以产生规模效应,在一定程度上可以节约成 本 (3)纯度高、易提纯 由动物生物反应器生产的药品为纯的生物制品,避免了化学试剂及生物毒素的 污染。目前,某些药用蛋白生产可以达到每千克乳汁含有几十克,生物活性与天 然蛋白几乎完全一样,能比较容易地提纯 (二)缺点 (1)转基因动物的健康隐患 1袁建民,胡建宏,李青旺,等动物乳腺生物反映器研究进展中国农学通报,20063:2025 张忠诚动物乳腺生物反映器的原理及研究进展[中国奶牛,2006,4:912二、 技术应用 牛、羊等大型家畜能对药用蛋白进行正确的后加工，使之具有较高的生物活性， 同时这些家畜产奶量大，易于大规模的生产，因而成为乳腺生物反应器理想的动 物类型。该技术的应用主要是利用乳腺生物反应器生产药用蛋白。下面举例说明： （1）抗凝血酶Ⅲ 第一个进入临床试验的转基因蛋白产物是抗凝血酶Ⅲ（它是血液中活性凝血因 子最重要的阻碍因子，它控制着血液的凝固和纤维蛋白的溶解）将半乳糖β-酪 蛋白的启动子和含抗凝血酶Ⅲ基因序列相连，转入绵羊胚胎细胞，在转基因绵羊 的乳液中得到有生物活性的蛋白产量可达 7g/L [1]。目前该蛋白正用于冠状动脉旁 路手术患者的二期临床验证。 （2）β-乳球蛋白 在实验过程中人们发现牛的β-乳球蛋白（BLG）基因非常稳定，并能在乳腺中 特异性表达。Hyttinen 等[2]将含有 5'端 2.8kb 和 3'端 1.9kb 的牛 BLG 基因片段构建 成载体，转入小鼠胚胎细胞，可在转基因小鼠的乳腺中特异表达高水平的 BLG， 此外，还发现 CpG 位点的甲基化程度与 BLG 的表达量有关，甲基化少的转基因 小鼠乳液中 BLG 分泌量较大，可达 1～2mg/ml，而其他转基因小鼠分泌量小于 0.1mg/ml。 三、技术优缺点 （一）优点 （1）生物活性高且稳定 生物反应器经历三个发展阶段包括细菌基因工程、细胞基因工程、转基因动物 生物反应器，而其中细菌基因工程的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药物的缺陷；属于转基因动物生物反应 器中的乳腺生物反应器则克服了这个缺陷，其表达产物能充分修饰且具有稳定的 生物活性。 （2）培养条件、成本低 生物反应器中的细胞基因工程因为哺乳动物细胞的培养条件要求相当苛刻、成 本太高而限制了规模生产。但是转基因哺乳动物作为个体，它的培养条件与一般 哺乳动物无异，且如果大量培养还可以产生规模效应，在一定程度上可以节约成 本。 （3）纯度高、易提纯 由动物生物反应器生产的药品为纯的生物制品，避免了化学试剂及生物毒素的 污染。目前，某些药用蛋白生产可以达到每千克乳汁含有几十克，生物活性与天 然蛋白几乎完全一样，能比较容易地提纯。 （二）缺点 （1）转基因动物的健康隐患 1 袁建民，胡建宏，李青旺，等.动物乳腺生物反映器研究进展[J].中国农学通报，2006,3：20-25. 2 张忠诚.动物乳腺生物反映器的原理及研究进展[J].中国奶牛，2006,4：9-12