時(shí)間:2022-05-28 03:21:25
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇基因工程疫苗,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
摘要:為研究鵝細(xì)小病毒(GPV)VP2蛋白基因工程亞單位疫苗對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的免疫效果,本試驗(yàn)對(duì)GPV延邊分離株的vp2基因進(jìn)行原核表達(dá),將Western-blot試驗(yàn)鑒定為陽(yáng)性的表達(dá)蛋白進(jìn)行乳化,免疫BALB/c小鼠,應(yīng)用ELISA方法監(jiān)測(cè)試驗(yàn)動(dòng)物的體液免疫水平,以此評(píng)價(jià)該疫苗的免疫效果。結(jié)果表明,在三免后2d,重組蛋白佐劑組檢測(cè)到的血清OD450nm值達(dá)0.687,而生理鹽水陰性對(duì)照組為0.038,兩者差異極顯著(P
關(guān)鍵詞:鵝細(xì)小病毒;基因工程亞單位疫苗;免疫試驗(yàn)
關(guān)鍵詞:鵝細(xì)小病毒;基因工程亞單位疫苗;免疫試驗(yàn)
中圖分類號(hào):S835 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2012)-01-0171-1
中圖分類號(hào):S835 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2012)-01-0171-1
基金項(xiàng)目:吉林省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(201215230),吉林省牧業(yè)管理局項(xiàng)目(吉牧科字第200902號(hào))。
基金項(xiàng)目:吉林省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(201215230),吉林省牧業(yè)管理局項(xiàng)目(吉牧科字第200902號(hào))。
細(xì)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(wú)有效的治療辦法,嚴(yán)重危害本地區(qū)養(yǎng)鵝業(yè)的健康發(fā)展[1]。目前,國(guó)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(xì)胞免疫和體液免疫的系統(tǒng)研究資料。在GPV的三個(gè)結(jié)構(gòu)基因中,Le Gall-Recule等[2]利用桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng),證明表達(dá)的番鴨細(xì)小病毒vp2基因具有抗原性和免疫原性。本研究擬對(duì)GPV的vp2基因進(jìn)行原核表達(dá),制備基因工程亞單位疫苗,并進(jìn)行免疫試驗(yàn)分析,為GPV的vp2基因工程疫苗的研制奠定基礎(chǔ)。
細(xì)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(wú)有效的治療辦法,嚴(yán)重危害本地區(qū)養(yǎng)鵝業(yè)的健康發(fā)展[1]。目前,國(guó)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(xì)胞免疫和體液免疫的系統(tǒng)研究資料。在GPV的三個(gè)結(jié)構(gòu)基因中,Le Gall-Recule等[2]利用桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng),證明表達(dá)的番鴨細(xì)小病毒vp2基因具有抗原性和免疫原性。本研究擬對(duì)GPV的vp2基因進(jìn)行原核表達(dá),制備基因工程亞單位疫苗,并進(jìn)行免疫試驗(yàn)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(gòu)自哈爾濱獸醫(yī)研究所;弗氏佐劑購(gòu)自sigma公司;其他載體與試劑由延邊大學(xué)預(yù)防獸醫(yī)實(shí)驗(yàn)室提供。
BALB/c小鼠購(gòu)自哈爾濱獸醫(yī)研究所;弗氏佐劑購(gòu)自sigma公司;其他載體與試劑由延邊大學(xué)預(yù)防獸醫(yī)實(shí)驗(yàn)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(kuò)增vp2基因片段,構(gòu)建原核表達(dá)載體pET30a-vp2,并在大腸桿菌中誘導(dǎo)表達(dá),將Western-blot鑒定為陽(yáng)性的蛋白進(jìn)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(kuò)增vp2基因片段,構(gòu)建原核表達(dá)載體pET30a-vp2,并在大腸桿菌中誘導(dǎo)表達(dá),將Western-blot鑒定為陽(yáng)性的蛋白進(jìn)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(dòng)物免疫試驗(yàn)
1.3 vp2基因工程亞單位疫苗的動(dòng)物免疫試驗(yàn)
免疫試驗(yàn)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(duì)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(yàn)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(duì)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(cè)血清VP2抗體水平
1.4 ELISA監(jiān)測(cè)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(yáng)性血清為一抗,以山羊抗小鼠HRP-IgG為二抗,進(jìn)行ELISA檢測(cè)實(shí)驗(yàn)小鼠血清中抗體水平,并分析vp2基因工程亞單位疫苗對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠的體液免疫水平。采用SAS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。-IgG為二抗,進(jìn)行ELISA檢測(cè)實(shí)驗(yàn)小鼠血清中抗體水平,并分析vp2基因工程亞單位疫苗對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠的體液免疫水平。采用SAS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
2 結(jié)果
2 結(jié)果
2.1 GPV vp2基因的原達(dá)表達(dá)
2.1 GPV vp2基因的原達(dá)表達(dá)
對(duì)pET30a-vp2進(jìn)行IPTG誘導(dǎo)表達(dá),SDS-PAGE與Western-blot試驗(yàn)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(duì)pET30a-vp2進(jìn)行IPTG誘導(dǎo)表達(dá),SDS-PAGE與Western-blot試驗(yàn)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(duì)采集的BALB/c免疫小鼠血清進(jìn)行ELISA試驗(yàn)檢測(cè),每個(gè)樣品重復(fù)檢測(cè)三次,取平均值計(jì)算,詳見(jiàn)表1。經(jīng)統(tǒng)計(jì)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(dá)到最高值,重組蛋白佐劑組與生理鹽水陰性對(duì)照組間差異極顯著(P
對(duì)采集的BALB/c免疫小鼠血清進(jìn)行ELISA試驗(yàn)檢測(cè),每個(gè)樣品重復(fù)檢測(cè)三次,取平均值計(jì)算,詳見(jiàn)表1。經(jīng)統(tǒng)計(jì)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(dá)到最高值,重組蛋白佐劑組與生理鹽水陰性對(duì)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(zhǎng)變化(OD450)
表1 免疫后BALB/c免疫小鼠血清中抗體消長(zhǎng)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?yàn)槟康幕颍詐ET30a為表達(dá)載體,在體外高效表達(dá)了VP2蛋白,經(jīng)重組蛋白免疫小鼠試驗(yàn)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(shuō)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(duì)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(yàn),未進(jìn)行攻毒試驗(yàn)和鵝體內(nèi)試驗(yàn),這將在下一步試驗(yàn)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?yàn)槟康幕颍詐ET30a為表達(dá)載體,在體外高效表達(dá)了VP2蛋白,經(jīng)重組蛋白免疫小鼠試驗(yàn)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(shuō)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(duì)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(yàn),未進(jìn)行攻毒試驗(yàn)和鵝體內(nèi)試驗(yàn),這將在下一步試驗(yàn)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(xiàn)
參考文獻(xiàn)
[1] 方定一.小鵝瘟的介紹[J].中國(guó)獸醫(yī)雜志,1962,8:19-20.
[1] 方定一.小鵝瘟的介紹[J].中國(guó)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(jìn)喜,等.2株鵝細(xì)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(jìn)喜,等.2株鵝細(xì)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.
作者簡(jiǎn)介:高旭(1977-),男,吉林德惠人,博士,副教授,研究方向:動(dòng)物病毒病分子生物學(xué)與免疫學(xué)。
【關(guān)鍵詞】基因工程 蛋白藥物 發(fā)展概況
中圖分類號(hào):R97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):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(lái)的。1980 年,美國(guó)通過(guò)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(gè)生物醫(yī)藥產(chǎn)品在美國(guó)上市銷售,標(biāo)志著生物制藥業(yè)從此走入市場(chǎng)[1]。
生物制藥業(yè)有不同于傳統(tǒng)制藥業(yè)的特點(diǎn):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(hù)到期等困境;再次,生物制藥具有高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、高收益特性;此外,生物制藥具有較長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈[1]。生物制藥業(yè)這一系列的特點(diǎn)決定了其在21世紀(jì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位,歷版中國(guó)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(shì)在于不斷地改進(jìn)、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(guó)生物制藥的產(chǎn)值及利潤(rùn)增長(zhǎng)迅猛, 2006-2008年三年就實(shí)現(xiàn)了利潤(rùn)翻番[2](表一)。隨著研究的深入,當(dāng)前生物藥的熱點(diǎn)逐漸聚焦到通過(guò)新技術(shù)大量生產(chǎn)一些對(duì)醫(yī)療有重要意義且成分確定的蛋白上。研究表明,在我國(guó)的基因工程藥物中,蛋白質(zhì)類藥物超過(guò)50%[3]。而這些源自基因工程菌表達(dá)的蛋白,如疫苗、激素、診斷工具、細(xì)胞因子等在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括4個(gè)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(lái)自天然原料的蛋白往往殘留污染,會(huì)引起診斷試驗(yàn)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(chǎng)概況和研究發(fā)展。
1 促紅細(xì)胞生成素
是細(xì)胞因子的一種,在骨髓造血微環(huán)境下促進(jìn)紅細(xì)胞的生成。1985年科學(xué)家應(yīng)用基因重組技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室獲得重組人EPO(rhEPO),1989年安進(jìn)(Amgen)公司的第一個(gè)基因重組藥物Epogen獲得FDA的批準(zhǔn),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(dá)21.1億美元,2002年達(dá)26.8億美元,2003年全世界EPO的年銷售額超過(guò)50億美元。創(chuàng)下生物工程藥品單個(gè)品種之最,是當(dāng)今最成功的基因工程藥物。用過(guò)EPO的大多數(shù)病人感覺(jué)良好,在治療期間無(wú)明顯毒副作用或功能失調(diào)。重組體CHO細(xì)胞可以放大到生產(chǎn)規(guī)模以滿足對(duì)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(lái),已經(jīng)挽救了無(wú)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(zhǎng)了5100萬(wàn)名I型糖尿病病人的壽命。20世紀(jì)80年代初,人胰島素又成為了商業(yè)現(xiàn)實(shí);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(dá)的寄主細(xì)胞[7]。
國(guó)內(nèi)外可工業(yè)化生產(chǎn)人胰島素的企業(yè)只有美國(guó)的禮來(lái)公司、丹麥的諾和諾德公司、法國(guó)的安萬(wàn)特公司和中國(guó)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(gè)國(guó)家生產(chǎn),且每個(gè)公司只能生產(chǎn)艮效或速效類似物巾的個(gè)品種,主要原因是要達(dá)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(wú)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(yàn)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的[8]。
3 疫苗
在人類歷史上,曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)多種造成巨大生命和財(cái)產(chǎn)所示的疫癥,而在預(yù)防和消除這些疫癥的過(guò)程中疫苗發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用。所以疫苗被評(píng)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(duì)付艾滋病、癌癥、肝炎等多種嚴(yán)重威脅人類生命安全的疫苗開發(fā)取得巨大進(jìn)展,這其中也孕育著巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)[9], 2007年全球疫苗銷售額就已達(dá)到163億美元,據(jù)美林證券公布的一份研究報(bào)告顯示,全球疫苗市場(chǎng)正以超過(guò)13%的符合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。而我國(guó)是疫苗的新興市場(chǎng),國(guó)內(nèi)疫苗市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮螅暝鲩L(zhǎng)率超過(guò)15%。
在以細(xì)胞培養(yǎng)為基礎(chǔ)的疫苗、抗體藥物生產(chǎn)中,Vero細(xì)胞、BHK21細(xì)胞、CHO細(xì)胞和Marc145細(xì)胞是最常用的細(xì)胞,這些細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)和蛋白表達(dá)技術(shù)平臺(tái),進(jìn)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(guó)際疫苗產(chǎn)業(yè)研究的重點(diǎn)。
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(diǎn)上劃分,抗體可分為單克隆抗體和多克隆抗體。抗體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(diǎn)在于其較低甚至幾乎可以忽略的毒性。另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)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(qiáng)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(guò)了300 億美元,占了整個(gè)生物制藥市場(chǎng)40%。在美國(guó)批準(zhǔn)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(guó)FDA批準(zhǔn)上市的抗體藥物見(jiàn)表二[13]。
參考文獻(xiàn)
[1] 章江益, , 王康力. 美國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展及啟示[J]. 江蘇科技信息. 2011, 1(5): 11-14.
[2] 王友同, 吳梧桐, 吳文俊. 我國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)的過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái). 藥物生物技術(shù)[J]. 2010, 17(1): 1-14.
[3] 吳梧桐, 王友同, 吳文俊. 21世紀(jì)生物工程藥物的發(fā)展與展望[J]. 藥物生物技術(shù). 2000, 7(2): 65-70.
[4] 儲(chǔ)炬, 李友榮. 現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵調(diào)控學(xué)(第二版)[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社.
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關(guān)鍵詞:人用乙型腦炎疫苗;獸用腦炎疫苗乙型;衛(wèi)生管理;定期免疫
中圖分類號(hào):S512.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):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。彩且环N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(yán)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(xì)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(guó)家長(zhǎng)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(guó)在2006年前后陸續(xù)終止了該疫苗的生產(chǎn)。②地鼠腎細(xì)胞(PHK細(xì)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(xì)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(hù)劑制備疫苗。該疫苗的使用曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)嚴(yán)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(guó)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(guó)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(jiàn)有大量不良反應(yīng)發(fā)生的報(bào)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(qiáng)的危險(xiǎn)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(guó)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(jiǎn)稱乙腦活疫苗)通過(guò)WHO預(yù)認(rèn)證。這是中國(guó)自主研發(fā)的疫苗首次通過(guò)WHO預(yù)認(rèn)證,進(jìn)合國(guó)采購(gòu)機(jī)構(gòu)的藥品采購(gòu)清單,實(shí)現(xiàn)了零的突破,在中國(guó)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(cāng)鼠腎細(xì)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(guò)后均能獲得較好的保護(hù)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(jìn)行二次免疫,易引起過(guò)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(jìn)入組織細(xì)胞后,插入的基因片段在相應(yīng)的細(xì)胞內(nèi)得到表達(dá),激發(fā)機(jī)體為產(chǎn)生體液和細(xì)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(jī)體細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和表達(dá)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(dá)載體連接后轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞,并在宿主細(xì)胞內(nèi)病毒蛋白得到表達(dá),經(jīng)過(guò)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(huì)引發(fā)病毒感染動(dòng)物[6]。
3 小結(jié)
研究JE疫苗的進(jìn)展歷經(jīng)久遠(yuǎn),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(jìn),乙腦疫苗的技術(shù)也相應(yīng)改進(jìn),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(chǎng)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(jī)體產(chǎn)生較高水平的保護(hù)抗體,因此對(duì)本病的防控應(yīng)堅(jiān)持疫苗預(yù)防為主。
(3)加強(qiáng)飼養(yǎng)管理 提高種豬的免疫力,改善種豬的飼料配方,增強(qiáng)豬的抵抗能力。
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關(guān)鍵詞 兒童 乙肝疫苗 表面抗體
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2012.02.376
乙型肝炎病毒(HBV)感染是一個(gè)全球性的公共衛(wèi)生問(wèn)題。我國(guó)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(wú)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(zhǎng)過(guò)程中還會(huì)面臨社會(huì)歧視,對(duì)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(duì)策和措施,筆者對(duì)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(jìn)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(jī)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(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)注射乙肝疫苗,即出生后24小時(shí)注射第1針,1個(gè)月時(shí)注射第2針,6個(gè)月注射第3針,均為5μg的乙型肝炎疫苗,疫苗的儲(chǔ)存、運(yùn)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(cè)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(yáng)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(yáng)性率為32.17%,陰性率為67.83%;3歲組陽(yáng)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(cè)結(jié)果,1歲組嬰兒乙型肝炎病毒表面抗體陽(yáng)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(jiàn)表1。
討 論
乙型病毒性肝炎具有病程長(zhǎng)、預(yù)后差、易轉(zhuǎn)為慢性等特點(diǎn),受到社會(huì)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(dá)總?cè)丝?0%以上,每年新增感染者數(shù)百萬(wàn),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(guó)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(guò)主動(dòng)免疫方式產(chǎn)生抗體,使人體獲得對(duì)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(duì)血液乙型肝炎病毒表面抗體的定性測(cè)定,可以看出1歲組嬰兒乙型肝炎病毒表面抗體陽(yáng)性率高達(dá)80.88%,與文獻(xiàn)報(bào)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(yáng)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(yáng)性率比較,有顯著性差異。說(shuō)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(hù)性的乙型肝炎病毒表面抗體,但隨著時(shí)間的推移,2歲以后保護(hù)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(shí)才加強(qiáng)注射1次,這樣在2~4歲之間就會(huì)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(rèn)為接種乙肝疫苗后可終身預(yù)防HBV感染,其實(shí)這種認(rèn)識(shí)是偏面的。嬰幼兒按計(jì)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(yáng)性率最低,處于弱保護(hù)狀態(tài)。一些兒童對(duì)乙肝疫苗無(wú)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(cè)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。
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關(guān)鍵詞:新城疫;疫苗;研制;應(yīng)用
中圖分類號(hào):S858.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1007-273X(2013)09-0065-02
1 新城疫流行情況及疫苗應(yīng)用現(xiàn)狀
雞新城疫又叫亞洲雞瘟。它是一種由副粘病毒引起的高度接觸性、急性敗血性傳染病。主要感染禽,也可感染人類。該病流行于很多國(guó)家,給世界養(yǎng)殖業(yè)造成很大的威脅,被世界衛(wèi)生組織定為A類疫病[1]。新城疫自1926年被確認(rèn)以來(lái),在世界范圍內(nèi)廣為傳播已有80多年,給養(yǎng)禽業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,迄今仍是禽類最重要的疾病之一。新城疫病毒自1946年在我國(guó)首次分離至今已在中國(guó)存在了60多年,自20世紀(jì)90年代以來(lái),臨床上非典型新城疫的發(fā)生現(xiàn)象十分普遍,在鵝群及鴨群中均有發(fā)生[2-4],說(shuō)明新城疫的易感宿主范圍在進(jìn)一步擴(kuò)大。由于疫苗的廣泛應(yīng)用,目前的NDV流行株基因型已發(fā)生較大改變,流行病學(xué)調(diào)查充分顯示,基因Ⅶd亞型在我國(guó)當(dāng)前NDV流行株中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),與經(jīng)典疫苗Lasota 株(基因Ⅱ型)核苷酸同源性不足78%。揚(yáng)州大學(xué)[5]、中國(guó)動(dòng)物疫病流行中心[6,7]、山東農(nóng)科院家禽所[8]等在流行病學(xué)調(diào)查中均顯示我國(guó)近幾年基因Ⅶ型NDV流行十分普遍。目前國(guó)內(nèi)外企業(yè)生產(chǎn)的新城疫疫苗毒株有10余株,其中Lasota毒株制備的活疫苗、滅活疫苗占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。
2 疫苗種類
2.1 滅活疫苗
目前預(yù)防雞新城疫的滅活疫苗使用較多的為油乳劑滅活疫苗,國(guó)內(nèi)生物制品廠家多用Lasota株,梅里亞用Ulster2c株、英特威用Clone-30株制備疫苗。評(píng)價(jià)疫苗質(zhì)量的主要因素在于毒株的免疫原性及病毒含量的高低。目前,疫苗效力均已達(dá)到國(guó)際上要求的滅活苗標(biāo)準(zhǔn),可用于不同日齡的雞,主要通過(guò)頸部皮下及肌肉注射途徑免疫。
2.2 活疫苗
目前新城疫弱毒活疫苗有I系、Ⅱ系、Ⅳ系、Clone-30、CS2、VG/GA、HB1、Mukteswar、ZM10、N79、F、Ulsterzc、V4/HB92克隆株、VH株等幾種。
2.2.1 I系苗 為中等毒力,主要由Mukteswar株制備,對(duì)雛雞有一定的致病性。60日齡以上雞才可以用。用法為肌肉注射,不能點(diǎn)眼、滴鼻或飲水,接種后產(chǎn)生免疫力很快,7~10 d抗體水平上升到高峰,隨后緩慢下降。同低毒力疫苗相比,免疫期較長(zhǎng)。I系苗不能用于產(chǎn)蛋雞,否則可引起產(chǎn)蛋量大幅下降,蛋殼變劣,且恢復(fù)緩慢。
2.2.2 CS株 為中等毒力,免疫效果與普通I系苗相似但毒力稍溫和,安全性較優(yōu)。雞群1月齡以上才可使用,且此前至少接種過(guò)1次新城疫低毒力苗,不能用于初生雛雞;產(chǎn)蛋雞不宜接種;在有成雞和雛雞的雞場(chǎng),應(yīng)注意消毒隔離,避免苗毒的傳播引起雛雞死亡。接種方法只能肌肉注射。
2.2.3 Ⅱ系苗 毒力弱,通常只用于雛雞首免,安全性好,但產(chǎn)生免疫力較慢較弱。用法為點(diǎn)眼、滴鼻,不能飲水。
2.2.4 Ⅳ系苗(Lasota株) 是國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的優(yōu)良低毒力苗,其毒力與免疫性能高于Ⅱ系苗,安全性良好。7日齡以上的健康雛雞、青年雞、產(chǎn)蛋雞均可使用。用法可滴眼、滴鼻、飲水或肌肉注射,雛雞首免可點(diǎn)眼、滴鼻。
2.2.5 Clone-30株 該疫苗最早是荷蘭研制者應(yīng)用克隆技術(shù),由Lasota株優(yōu)化制成。其免疫效果與Ⅳ系苗相似而毒力較溫和,能突破母源抗體障礙,從1日齡雛雞至成年雞均可使用。用法可點(diǎn)眼、滴鼻、飲水或肌注,雛雞首免可點(diǎn)眼、滴鼻。
2.2.6 N79株 是美國(guó)應(yīng)用克隆技術(shù)對(duì)Ⅳ系苗加以優(yōu)化而制成,滴鼻、點(diǎn)眼、飲水免疫均可。
2.2.7 VH株 是以色列用新城疫病毒自然弱毒株制成的一種低毒力苗,毒力溫和而穩(wěn)定,主要用于雛雞首免。通常應(yīng)用的是該毒與傳支制成的聯(lián)苗,如VH+H120+28/86,用法可點(diǎn)眼、滴鼻。
2.2.8 其他新城疫低毒力苗 有法國(guó)的“衛(wèi)雞城”活疫苗與VG/GA株活疫苗、ZM10株活疫苗、V4/HB92克隆株活疫苗、HB1株活疫苗、F株活疫苗等,其主要優(yōu)點(diǎn)是免疫原性好而毒力溫和,呼吸道反應(yīng)輕微,可飲水、點(diǎn)眼、滴鼻。
2.3 基因工程苗
隨著分子生物學(xué)及重組DNA技術(shù)的發(fā)展,基因工程疫苗的研究不斷深入,傳統(tǒng)的全病毒疫苗存在諸多缺陷,利用基因工程技術(shù)開發(fā)疫苗是目前疫苗研究的熱點(diǎn),但商品化的產(chǎn)品較少。國(guó)內(nèi)外一些實(shí)驗(yàn)室從20世紀(jì)80年代末開始利用重組DNA技術(shù)研制ND基因工程疫苗。目前,ND基因工程苗主要有DNA疫苗、亞單位苗、活載體疫苗、多肽苗和轉(zhuǎn)基因植物疫苗等幾種。
2.3.1 亞單位苗 是將NDV保護(hù)性抗原基因在原核或真核系統(tǒng)中表達(dá)所獲得的產(chǎn)品制成的疫苗,具有安全性高,穩(wěn)定性好,便于保存運(yùn)輸,易于批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。有研究利用相同系統(tǒng)表達(dá)的NDV長(zhǎng)春株的HN蛋白作為亞單位疫苗,雛雞可抵抗NDV強(qiáng)毒攻擊,并可獲得100%的保護(hù)。揚(yáng)州大學(xué)[9]利用反向遺傳操作構(gòu)建的基因Ⅶ型疫苗為經(jīng)過(guò)改造的Ⅶ型毒株與大多數(shù)流行株一致,為基因Ⅶd亞型,可有效降低喉氣管和泄殖腔中的排毒率,對(duì)鵝、鴨等水禽具有更好的免疫效果,比經(jīng)典疫苗Lasota株產(chǎn)生更高的抗體。
2.3.2 DNA 疫苗 具有能夠激發(fā)機(jī)體體液免疫和細(xì)胞免疫反應(yīng)、不散毒、便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。DNA疫苗不僅可誘導(dǎo)體液免疫應(yīng)答,而且還可誘導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答,并兼有亞單位苗的安全性和弱毒疫苗的高效性,已經(jīng)成為國(guó)際疫苗研究領(lǐng)域最熱門的課題之一。2005年底農(nóng)業(yè)部宣布,中國(guó)已成功研制出禽流感-新城疫重組二聯(lián)活疫苗,并正式批準(zhǔn)生產(chǎn)。
2.4 聯(lián)苗
新城疫在我國(guó)主要養(yǎng)殖區(qū)域流行相當(dāng)普遍,尤其與其他疾病混合感染的情況也很常見(jiàn),因此在進(jìn)行新城疫疫苗免疫的同時(shí)還要對(duì)其他禽病進(jìn)行疫苗免疫。為了減少對(duì)雞的免疫次數(shù)和應(yīng)激,多采用聯(lián)苗來(lái)防治雞的各種疾病。國(guó)內(nèi)外新城疫聯(lián)苗正處于研制及推廣應(yīng)用階段,已顯示出其打一針可防數(shù)病的優(yōu)越性。國(guó)內(nèi)滅活疫苗產(chǎn)品有新支二聯(lián)、新流二聯(lián)、新法二聯(lián)、新病二聯(lián)、新支減三聯(lián)、新支流三聯(lián)、新支法三聯(lián)、新流法三聯(lián)、新支法關(guān)四聯(lián)、新支流法四聯(lián)等相關(guān)產(chǎn)品,活疫苗有新支二聯(lián)等,市場(chǎng)應(yīng)用效果較好。
3 應(yīng)用展望
從以上介紹來(lái)看,滅活疫苗接種劑量較大,接種后通常需2~3周后才能產(chǎn)生免疫力,不能用作緊急預(yù)防免疫。活疫苗能刺激產(chǎn)生局部免疫,免疫后很快得到保護(hù)。亞單位疫苗雖然安全性高,穩(wěn)定性好,便于保存運(yùn)輸,易于批量生產(chǎn),但是市場(chǎng)應(yīng)用效果一般,故目前市場(chǎng)仍然采用活疫苗加滅活苗的免疫程序進(jìn)行雞新城疫的預(yù)防。
據(jù)市場(chǎng)跟蹤調(diào)查,新城疫活疫苗每個(gè)月用一次,滅活苗2~3個(gè)月免疫一次,使用頻率如此之高,但新城疫病毒仍不能得到有效控制,有研究者提出,雞新城疫雖然只有一個(gè)血清型,但由于疫苗株與當(dāng)前流行株之間的基因型和抗原差異性,免疫雞群中也會(huì)不同程度地感染強(qiáng)毒,目前常用新城疫疫苗毒株與當(dāng)前流行毒株基因型不匹配,免疫保護(hù)力不足。新城疫新型疫苗對(duì)控制我國(guó)新城疫病毒流行有著非常廣闊的應(yīng)用前景,并且實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)表明,使用與流行株同型的基因Ⅶ型疫苗可以有效降低免疫雞群中新城疫強(qiáng)毒的攜帶量及感染率。秦卓明等[10]對(duì)國(guó)內(nèi)大量新城疫病毒(NDV)血凝素基因F和HN的測(cè)序表明,NDV主要免疫原HN和F基因與生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的經(jīng)典疫苗Lasota 株的核苷酸同源性不足80%,而NDV流行株之間的同源性則高達(dá)94.4%~100%,從分子遺傳學(xué)角度證實(shí)了VIId型NDV是導(dǎo)致新城疫免疫失敗的重要原因。HI交叉抑制試驗(yàn)和雞胚中和試驗(yàn)等則從抗原性的角度證實(shí)了NDV在免疫壓力下抗原性的變化。
新城疫目前沒(méi)有特效藥物及疫苗,只能以預(yù)防為主,根據(jù)當(dāng)?shù)氐陌l(fā)病特點(diǎn)、流行趨勢(shì)和規(guī)律,用高質(zhì)量的疫苗,科學(xué)的免疫程序,加強(qiáng)飼養(yǎng)管理與隔離消毒,才是防治ND的關(guān)鍵。因而篩選出優(yōu)質(zhì)高效的VIId型NDV毒株制備滅活疫苗或者活疫苗,有可能在今后的生產(chǎn)上替代現(xiàn)有的疫苗,而被廣泛使用。參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】 乙型病毒性肝炎;傳播;免疫預(yù)防
doi:10.3969/j.issn.1004-7484(x).2013.06.647 文章編號(hào):1004-7484(2013)-06-3391-01
在中國(guó),80%以上的乙肝是通過(guò)家族內(nèi)的母嬰垂直傳播而感染的,另有20%左右是通過(guò)吸毒、性接觸、血液透析等醫(yī)源性感染和其它媒介途徑感染。預(yù)防乙肝的關(guān)鍵是保護(hù)好那些乙肝患者(包括HBV攜帶者)的親屬、新生兒以及其它高危人群,尤其是新生兒。工作中,對(duì)乙肝表面抗原(HBsAg)陽(yáng)性孕婦所生嬰兒及時(shí)實(shí)施主動(dòng)免疫(接種乙肝疫苗)和被動(dòng)免疫(注射乙肝免疫球蛋白,HBIG)相結(jié)合;對(duì)特殊人群和高危人群先檢測(cè)體內(nèi)乙肝表面抗原和抗體(抗-HBs)水平,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果和暴露危險(xiǎn)程度再制定個(gè)體化的、科學(xué)靈活的主動(dòng)、被動(dòng)免疫策略等方法預(yù)防HBV的傳播,效果顯著。人群HBsAg攜帶率由1992年的9.75%下降為2006年的7.18%;5歲以下兒童HBsAg攜帶率將至0.98%。
1 乙肝疫苗的免疫策略
接種乙肝疫苗是目前世界公認(rèn)的預(yù)防乙肝最科學(xué)最高效的措施。針對(duì)不同的人群,我們采取不同的乙肝疫苗免疫策略:①對(duì)HBsAg陰性孕婦所生嬰兒,采用重組酵母基因工程乙肝疫苗按0,1,6月3針間隔接種法,“0”指出生后24小時(shí)內(nèi)接種第1針,疫苗劑量5vg/劑(0.5ml),上臂三角肌肌內(nèi)注射。②對(duì)HBsAg陽(yáng)性孕婦所生嬰兒,采用出生后12小時(shí)內(nèi)肌肉注射HBIG 100IU(被動(dòng)免疫)和重組酵母基因工程乙肝疫苗(主動(dòng)免疫)按0,1,6月3針間隔接種相結(jié)合的方法,疫苗劑量10vg/劑(1ml)。③學(xué)齡前兒童和學(xué)齡兒童及其他人群,之前無(wú)乙肝疫苗免疫史或免疫后抗-HBs低、無(wú)應(yīng)答者,采用重組酵母基因工程乙肝疫苗按0,1,6月3針間隔接種法,“疫苗劑量10vg/劑(1ml),上臂三角肌肌內(nèi)注射;之前有規(guī)范的乙肝疫苗免疫史且免后抗-HBs滴度10Miu/ml者,則根據(jù)實(shí)際需要確定是否加強(qiáng)免疫接種第4劑乙肝疫苗。④有職業(yè)危險(xiǎn)的醫(yī)務(wù)人員,如傳染科、手術(shù)室、口腔科、婦產(chǎn)科、檢驗(yàn)科、血液透析室和注射室的醫(yī)護(hù)人員,包括實(shí)習(xí)和進(jìn)修的醫(yī)護(hù)人員、新就業(yè)的醫(yī)護(hù)人員,保育人員及其他高危人群等,采用重組酵母基因工程乙肝疫苗按0,1,6月3針間隔接種法,“疫苗劑量10vg/劑(1ml),上臂三角肌肌內(nèi)注射。
2 乙肝疫苗的免疫效果觀察
上億人次的乙肝疫苗接種證明這種疫苗是非常安全有效的。新生兒按0,1,6月程序接種3針乙肝疫苗后1-3個(gè)月檢測(cè)抗-HBs陽(yáng)性率可達(dá)95%以上[3],表面抗體幾何平均滴度(GMT)30mIU/ml[2],效益成本比172:1。單用乙肝疫苗的母嬰阻斷率85.97-91.08%,乙肝疫苗與HBIG結(jié)合應(yīng)用的母嬰阻斷率達(dá)到95%以上。
乙肝疫苗的免疫效果受多種因素影響。①疫苗的免疫原性和接種劑量是決定免疫效果的關(guān)鍵因素。同種疫苗不同劑量免疫效果不同,劑量大者免疫效果好于劑量少者,新生兒10vg-10vg-10vg 3針次免疫與10vg-5vg-5vg 3針次免疫、5vg-5vg-5vg 3針次免疫比較,表面抗體陽(yáng)轉(zhuǎn)率和抗體幾何滴度都有顯出差異,后者的低、無(wú)應(yīng)答比率明顯高于前者。①授種者的年齡和接種部位是影響免疫效果的另一重要因素。接種同樣的5vg乙肝疫苗,新生兒的抗體陽(yáng)轉(zhuǎn)率100%,GMT97.07IU/ml,顯著18-60歲的成年人,后者抗體陽(yáng)轉(zhuǎn)率89.25%,GMT18.88IU/ml。而65歲以上老人抗體陽(yáng)轉(zhuǎn)率只有50-60%。疫苗接種上臂三角肌的免疫應(yīng)答顯著高于臀部接種的免疫應(yīng)答率。
3 乙肝免疫預(yù)防的工作體會(huì)
3.1 接種乙肝疫苗前是否需要做檢查 對(duì)孕婦實(shí)行產(chǎn)前乙肝“兩對(duì)半”檢測(cè)確有必要,有了這一檢測(cè)結(jié)果醫(yī)生才能決定對(duì)新生兒采取哪些防護(hù)措施,實(shí)施不同的乙肝疫苗和HBIG接種方案,以期達(dá)到最好的免疫效果。對(duì)意外暴露于HBsAg陽(yáng)性材料的人員(醫(yī)務(wù)人員為主),有必要立即檢測(cè)體內(nèi)抗-HBs水平,無(wú)應(yīng)答者注射HBIG200IU的同時(shí)按“0、1、6”月程序接種20vg或60vg乙肝疫苗,低應(yīng)答者只要接種10vg或20vg乙肝疫苗,高應(yīng)答者不需采取任何措施。對(duì)其他人群不需要在接種疫苗前做任何檢測(cè),因?yàn)榧词故诜N者是潛在HBsAg感染者或者已經(jīng)是抗-HBs陽(yáng)性者,接種乙肝疫苗都是安全的。
3.2 初免成功后是否需要加強(qiáng)免疫 疫苗的免疫持久性是決定授種者是否需要加強(qiáng)免疫的關(guān)鍵。有研究表明疫苗誘生的抗-HBs水平5年后顯著下降,在免后初期高應(yīng)答者中,5年后,低應(yīng)答占30-40%,無(wú)應(yīng)答占10-15%,因此,實(shí)施加強(qiáng)免疫確有必要,加強(qiáng)免疫1針次后,授種者抗-HBs水平顯著回升至高應(yīng)答水平,對(duì)授種者形成很好的保護(hù)。
3.3 乙肝疫苗的安全性 重組基因工程乙肝疫苗在制備過(guò)程中不含有活的HBV和其他感染因子,安全可靠。
正確識(shí)別疫苗接種禁忌癥,對(duì)提高疫苗安全性至關(guān)重要。新生兒發(fā)熱、嚴(yán)重皮膚濕疹、早產(chǎn)兒體重低于1700g、嚴(yán)重臟器畸形時(shí),要暫緩接種乙肝疫苗,待上述癥狀消失后及時(shí)給予補(bǔ)種。對(duì)疫苗成分過(guò)敏者禁止接種乙肝疫苗。對(duì)實(shí)施國(guó)家免疫規(guī)劃的兒童來(lái)說(shuō),乙肝疫苗與麻疹疫苗不可同時(shí)接種,至少間隔4周以上。
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摘要:生物技術(shù)作為創(chuàng)造未來(lái)文明的五大新技術(shù)之一,正日益受到世界各國(guó)的加倍重視。本文闡述了生物技術(shù)的的定義,論述了生物技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:生物技術(shù) 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)
1.前言
我國(guó)的生化工程學(xué)科是在20世紀(jì)80年代初開始建立的,20多年來(lái)我國(guó)經(jīng)歷了將化工技術(shù)用生物技術(shù)和融合生物技術(shù)知識(shí)發(fā)展生化工程的2個(gè)階段。[1]生物技術(shù)服務(wù)的領(lǐng)域主要包括醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、食品、化工、冶金、能源等方面。在與人類健康有關(guān)的重要領(lǐng)域,已能設(shè)計(jì)和制造臟器、診斷試劑以及治療藥物;在農(nóng)業(yè)上,能夠制造獸藥,培養(yǎng)植物細(xì)胞、利用基因工程和細(xì)胞工程技術(shù)獲得抗病毒、抗蟲、抗除萎劑、抗凍、抗旱、抗鹽、保鮮、高蛋白、高養(yǎng)分的植物新品種和良種家禽、家畜;在化工方面,生產(chǎn)氨基酸、生物大分子及基本有機(jī)化工產(chǎn)品,如乙醇、丁醇、丙酮等,利用基因工程技術(shù)和細(xì)胞融合得到高產(chǎn)工程菌,為化工生產(chǎn)提供高效、低成本的新途徑;另外在“三廢”處理、低品位金屬提取、生物能源、煤的氣化和液化等方面都有不同進(jìn)展。這些技術(shù)的豐富交叉引起了世界各國(guó)的強(qiáng)烈興趣,生物技術(shù)商品化的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)到來(lái)。
2.生物技術(shù)定義
所謂生物技術(shù),即為應(yīng)用生命科學(xué)研究成果,以人們意志設(shè)計(jì),對(duì)生物或生物的成分進(jìn)行改造和利用的技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)綜合分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、免疫學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技術(shù),可用于研究生命活動(dòng)的規(guī)律和提品為社會(huì)服務(wù)等。20世紀(jì)30年代生物技術(shù)以發(fā)酵產(chǎn)品為主干,40年代抗生素工業(yè)成為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè),50年代氨基酸發(fā)酵和60年代酶制劑工程相繼出現(xiàn),到70年代DNA重組技術(shù)使生物技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,并與信息技術(shù)、材料技術(shù)及能源技術(shù)共同構(gòu)成了人類新的技術(shù)革命的基礎(chǔ)。[2]
生物技術(shù)是現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展及其與相關(guān)學(xué)科交差融和的產(chǎn)物,其核心是以DNA重組技術(shù)為中心的基因工程,還包括微生物工程、生化工程、細(xì)胞工程及生物制品等領(lǐng)域。
3.生物技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
近些年來(lái),以基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅猛,并日益影響和改變著人們的生產(chǎn)和生活方式。所謂生物技術(shù)(Biotechnology)是指“用活的生物體(或生物體的物質(zhì))來(lái)改進(jìn)產(chǎn)品、改良植物和動(dòng)物,或?yàn)樘厥庥猛径囵B(yǎng)微生物的技術(shù)”。生物工程則是生物技術(shù)的統(tǒng)稱,是指運(yùn)用生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)等原理與生化工程相結(jié)合,來(lái)改造或重新創(chuàng)造設(shè)計(jì)細(xì)胞的遺傳物質(zhì)、培育出新品種,以工業(yè)規(guī)模利用現(xiàn)有生物體系,以生物化學(xué)過(guò)程來(lái)制造工業(yè)產(chǎn)品。簡(jiǎn)言之,就是將活的生物體、生命體系或生命過(guò)程產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程。
生物工程包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生物電子工程、生物反應(yīng)器、滅菌技術(shù)以及新興的蛋白質(zhì)工程等,其中,基因工程是現(xiàn)代生物工程的核心。基因工程(或稱遺傳工程、基因重組技術(shù))就是將不同生物的基因在體外剪切組合,并和載體(質(zhì)粒、噬菌體、病毒)的DNA連接,然后轉(zhuǎn)入微生物或細(xì)胞內(nèi),進(jìn)行克隆,并使轉(zhuǎn)入的基因在細(xì)胞或微生物內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生所需要的蛋白質(zhì)。目前,有60%以上的生物技術(shù)成果集中應(yīng)用于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè),用以開發(fā)特色新藥或?qū)鹘y(tǒng)醫(yī)藥進(jìn)行改良,由此引起了醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的重大變革,生物制藥也得以迅速發(fā)展。生物制藥就是把生物工程技術(shù)應(yīng)用到藥物制造領(lǐng)域的過(guò)程,其中最為主要的是基因工程方法。即利用克隆技術(shù)和組織培養(yǎng)技術(shù),對(duì)DNA進(jìn)行切割、插入、連接和重組,從而獲得生物醫(yī)藥制品。生物藥品是以微生物、寄生蟲、動(dòng)物毒素、生物組織為起始材料,采用生物學(xué)工藝或分離純化技術(shù)制備,并以生物學(xué)技術(shù)和分析技術(shù)控制中間產(chǎn)物和成品質(zhì)量而制成的生物活化制劑,包括菌苗、疫苗、毒素、類毒素、血清、血液制品、免疫制劑、細(xì)胞因子、抗原、單克隆抗體及基因工程產(chǎn)品(DNA重組產(chǎn)品、體外診斷試劑)等。目前,人類已研制開發(fā)并進(jìn)入臨床應(yīng)用階段的生物藥品,根據(jù)其用途不同可分為三大類:基因工程藥物、生物疫苗和生物診斷試劑。這些產(chǎn)品在診斷、預(yù)防、控制乃至消滅傳染病,保護(hù)人類健康中,發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
鑒于世界上技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)生物技術(shù)的高度重視,面對(duì)世界新技術(shù)革命的挑戰(zhàn),我國(guó)“863”高科技發(fā)展計(jì)劃把發(fā)展生物技術(shù)放在首位,結(jié)合我國(guó)國(guó)情,以解決發(fā)展我國(guó)農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥中存在的關(guān)鍵技術(shù)為重點(diǎn),確定了三個(gè)主題:一是高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗逆的動(dòng)植物新品種、二是新型藥物、疫苗和基因治療、三是蛋白質(zhì)工程。
4.生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
4.1生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)
充分利用我國(guó)豐富的和特有的遺傳資源,分離克隆有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因和基因工程品種已刻不容緩,以期在以“基因”為核心的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中取得主動(dòng)。實(shí)現(xiàn)單基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的轉(zhuǎn)移。重視轉(zhuǎn)基因植物的環(huán)境安全性評(píng)估,借鑒國(guó)外的成功經(jīng)驗(yàn),防止轉(zhuǎn)基因植物危害的發(fā)生與蔓延。隨著基因組時(shí)代向后基因組時(shí)代的過(guò)渡,研究重心已經(jīng)從揭示生命的所有遺傳信息轉(zhuǎn)移到整體水平上對(duì)生物功能的研究。因此,在整體水平上研究細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的組成及其活動(dòng)規(guī)律的蛋白質(zhì)學(xué)的發(fā)展和成熟,必將與基因組研究互相補(bǔ)充,給農(nóng)業(yè)生物技術(shù)帶來(lái)革命性改變。建立一支專門的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)隊(duì)伍,尤其是基因工程專業(yè)隊(duì)伍,杜絕一哄而上,避免人財(cái)物的無(wú)謂浪費(fèi),把有限的資金用在刀刃上。
4.2生物技術(shù)在環(huán)境中的發(fā)展趨勢(shì)
在污染的處理過(guò)程中,傳統(tǒng)的物理或化學(xué)處理方法常伴隨二次污染,且運(yùn)行費(fèi)用高,處理問(wèn)題單一而微生物對(duì)各類污染物均有較強(qiáng)、較快的適應(yīng)性,并可將其作為代謝底物降解和轉(zhuǎn)化因此,生物處理具有效果好、運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)二次污染等優(yōu)勢(shì),是保障可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)最有力的技術(shù)措施。[3]
生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)將朝著傳統(tǒng)技術(shù)的改良、與其他污染處理手段相結(jié)合和與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合等方向發(fā)展,研究高效快速的工藝流程。
4.3生物技術(shù)在工業(yè)中的發(fā)展趨勢(shì)
工業(yè)生物技術(shù)的新崛起有兩個(gè)巨大的推動(dòng)力,即社會(huì)強(qiáng)烈需求和生物技術(shù)的進(jìn)步。人類社會(huì)發(fā)展迫切需要解決的問(wèn)題是資源、能源、人口、環(huán)境問(wèn)題.隨著生物技術(shù)突破性進(jìn)展,使得人類可以設(shè)計(jì)和構(gòu)建新一代的工業(yè)生物技術(shù),可高效快速地將各類可再生生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為新的資源和能源。工業(yè)生物技術(shù)在生物能源、生物材料以及生物質(zhì)資源化方面發(fā)揮著重要作用。[4]其中生物能源、生物材料、生物質(zhì)資源化等都是現(xiàn)在以及將來(lái)發(fā)展的重中之重。
4.結(jié)語(yǔ)
生物技術(shù)是2l世紀(jì)改變?nèi)藗兩罘绞阶钪匾目萍际侄巍0l(fā)展生物技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,將為國(guó)民經(jīng)濟(jì)培育新的增長(zhǎng)點(diǎn)。大力發(fā)展生物技術(shù)和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè),需要有高水平的專業(yè)技術(shù)人才,只有高水平的專業(yè)技術(shù)人才才能掌握現(xiàn)代生物技術(shù),為實(shí)現(xiàn)和發(fā)展生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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【關(guān)鍵詞】 遲緩愛(ài)德華菌;,抗獨(dú)特型抗體;,基因克隆;,序列分析
[摘 要] 目的: 克隆并分析遲緩愛(ài)德華菌抗獨(dú)特型單克隆抗體(mAb) VH基因。方法: 從分泌遲緩愛(ài)德華菌抗獨(dú)特型mAb的雜交瘤細(xì)胞株(1E11)中提取總RNA, 利用RTPCR技術(shù),擴(kuò)增遲緩愛(ài)德華菌抗獨(dú)特型抗體VH基因, 并將其克隆到PBSTvector中進(jìn)行序列分析。結(jié)果: VH基因的全長(zhǎng)序列為339 bp, 編碼113個(gè)氨基酸。通過(guò)NCBI/BLAST/N和IMGT數(shù)據(jù)庫(kù)(Lefrance, 2001)分析表明, VH基因符合小鼠IgG V區(qū)基因的特征: 含有4個(gè)框架區(qū)(FR), 3個(gè)抗原互補(bǔ)決定區(qū)(CDR)及兩個(gè)抗體特征性的半胱氨酸。結(jié)論: 成功地克隆了遲緩愛(ài)德華菌抗獨(dú)特型mAb VH基因, 為進(jìn)一步構(gòu)建遲緩愛(ài)德華菌抗獨(dú)特型抗體基因工程疫苗奠定了基礎(chǔ)。
[關(guān)鍵詞]遲緩愛(ài)德華菌; 抗獨(dú)特型抗體; 基因克隆; 序列分析
遲緩愛(ài)德華菌(Edwardsiella tarda) 是淡、 海水養(yǎng)殖魚類的一種最主要的病原菌[1], 具有很強(qiáng)的致病性, 其感染具有流行面積廣、 發(fā)病率及死亡率高等特點(diǎn), 是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中危害最大的一種疾病。該菌的宿主范圍較廣泛, 常能從多種冷血?jiǎng)游铩?鳥類、 溫血脊椎動(dòng)物及環(huán)境中分離出[2], 可引起人類的各種感染(胃腸炎、 敗血癥、 肝膿腫、 腦膜炎、 傷口感染等)。臨床表現(xiàn)為腹瀉、 水樣便、 伴嘔吐、 腹痛及低熱等。此外, 亦有報(bào)道遲緩愛(ài)德華菌可引起肝膿腫、 腦膜炎及軟組織感染等的報(bào)道[3]。目前, 國(guó)內(nèi)對(duì)該菌的治療仍然是應(yīng)用各類抗生素等藥物, 如在餌料中添加適量的土霉素、 四環(huán)素、 慶大霉素、 氯霉素、 呋喃唑酮和磺胺類藥物等, 并定期用福爾馬林藥浴。但長(zhǎng)期應(yīng)用抗生素易產(chǎn)生耐藥性和藥物殘留等負(fù)面影響[4, 5]。歐、 美等國(guó)家已有將弧菌、 氣單胞菌及愛(ài)德華菌等制成滅活疫苗, 并從中提取多糖、 胞外蛋白等有效抗原, 制備了單克隆抗體(mAb)工程疫苗, 且已商品化生產(chǎn)。由于滅活疫苗的抗原性較弱, 而減毒疫苗的安全性不穩(wěn)定, 為此, 研制使用方便、 高效、 易商品化大規(guī)模生產(chǎn)、 切實(shí)有效的疫苗, 對(duì)水產(chǎn)業(yè)甚為必要。我們首次從分泌抗遲緩愛(ài)德華菌獨(dú)特型mAb的雜交瘤細(xì)胞株(1E11)中提取總RNA, 并以RTPCR成功克隆了該mAb的VH基因。
1 材料和方法
1.1 材料 分泌抗遲緩愛(ài)德華菌獨(dú)特型mAb的雜交瘤細(xì)胞株(1E11)為本室建立[6]。RPMI1640干粉為Gibco BRL公司產(chǎn)品。RNA抽提試劑TRIzolTMReagents購(gòu)自TaKaRa公司。RTPCR試劑盒為美國(guó)Invitrogen公司產(chǎn)品。質(zhì)粒提取試劑盒和膠回收試劑盒, 均購(gòu)自北京博大泰克公司。PCR試劑, 連接試劑和pBSTvector均購(gòu)自北京天為時(shí)代公司。
1.2 方法 遲緩愛(ài)德華菌抗獨(dú)特型mAb VH基因的擴(kuò)增: 復(fù)蘇分泌抗遲緩愛(ài)德華菌獨(dú)特型mAb的雜交瘤細(xì)胞株(1E11), 傳至3代使細(xì)胞數(shù)目達(dá)2.8×107/L后收獲細(xì)胞。用TRIzolTMReagents、 氯仿和異丙醇抽提RNA后, 以無(wú)水乙醇沉淀。以11 μL RNA為模板, 以O(shè)ligo(dT)20為隨機(jī)引物, 反轉(zhuǎn)錄合成cDNA第1鏈。PCR引物序列: Back: 5′ATGAAATGCAGCTGGGGCAT(C,G)TTCTTC3′; For: 5′CAGTGGATAGACAGATGGGGG3′。在25 μL反應(yīng)體系中, 加入cDNA 2 μL, Back和For引物各1 μL進(jìn)行PCR。反應(yīng)參數(shù)為: 于94℃變性5 min后, 94℃、 1 min, 50℃、 1 min, 72℃、 1 min, 共25次循環(huán)后, 于72℃再延伸10 min。PCR產(chǎn)物用10 g/L瓊脂糖凝膠電泳鑒定。
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2 結(jié)果
2.1 RTPCR擴(kuò)增產(chǎn)物的鑒定 經(jīng)10 g/L瓊脂糖凝膠電泳鑒定表明, VH基因的RTPCR產(chǎn)物大小為420~500 bp(圖1)。
圖1 mAb 1E11 VH基因RTPCR產(chǎn)物的瓊脂糖凝膠電泳分析(略)
1: DL 2000 DNA marker; 2: VH基因的RTPCR產(chǎn)物.
2.2 VH基因的克隆及序列分析 將PCR擴(kuò)增的VH基因膠回收后, 克隆入pBSTvector載體中, 并轉(zhuǎn)化E.coli DH5α的感受態(tài)細(xì)胞中, 經(jīng)Xgal藍(lán)白篩選后, 挑取陽(yáng)性克隆, 經(jīng)菌落PCR鑒定正確后進(jìn)行測(cè)序。測(cè)序結(jié)果經(jīng)IMGT數(shù)據(jù)庫(kù)(Lefrance, 2001)分析顯示, VH基因具有小鼠IgG VH基因的特征, 含有3個(gè)CDR區(qū), 4個(gè)FR區(qū)和兩個(gè)抗體特征性的半胱氨酸 (圖2)。
圖2 抗遲緩愛(ài)德華菌獨(dú)特型mAb VH 基因的核苷酸及推導(dǎo)的氨基酸序列(略)
3 討論
克隆得到正確的抗體輕、 重鏈可變區(qū)基因, 是制備基因工程抗體中最重要也是最關(guān)鍵的一步。由于在RTPCR而得到的雜交瘤細(xì)胞株的cDNA中, 一些非復(fù)制的重排片段是最佳的PCR模板; 而且在進(jìn)行細(xì)胞融合時(shí)可能融合不止一個(gè)脾細(xì)胞至骨髓瘤細(xì)胞, 從而導(dǎo)致多種功能性以及非功能性V區(qū)基因發(fā)生。因此在做PCR克隆抗體輕、 重鏈可變區(qū)基因時(shí), 可能會(huì)克隆出除目的基因以外無(wú)關(guān)的輕重鏈基因。另外, 由于V區(qū)基因內(nèi)部的5′端和3′端的突變可能會(huì)抑制引物退火而阻礙擴(kuò)增反應(yīng)。因此我們采用了抗體重鏈可變區(qū)基因5′端的信號(hào)肽, 及3′端恒定區(qū)的通用引物, 通過(guò)NCBI/BLAST/N和IMGT數(shù)據(jù)庫(kù)(Lefrance,2001)將PCR出的基因序列進(jìn)行分析, 找出抗體重鏈可變區(qū)的基因序列, 并在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行Blast綜合分析, 經(jīng)過(guò)以上研究工作的反復(fù)論證, 以確保抗體重鏈可變區(qū)基因的完整和準(zhǔn)確。結(jié)果, 通過(guò)Blast分析未見(jiàn)相同序列。我們得到的抗體重鏈可變區(qū)VH基因共編碼113個(gè)氨基酸, 序列中無(wú)終止密碼子, 為一開放讀框; 具有4個(gè)FR, 3個(gè)CDR和維持抗體V區(qū)空間結(jié)構(gòu)所必需的2個(gè)特征性的半胱氨酸, 分別位于第22位和第96位, 為VDJ重排, 符合小鼠IgGVH基因特征。同源性分析表明, 我們所得到的VH基因與GenBank中序列號(hào)為M13832.1(Identities 96%)和U88672.1(Identities 93%)序列相似性較高, 它們均為小鼠重鏈可變區(qū)基因。遲緩愛(ài)德華菌抗獨(dú)特型mAb重鏈可變區(qū)VH基因的成功獲得, 為制備新型、 有效的遲緩愛(ài)德華菌抗獨(dú)特型基因工程抗體奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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1酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)
酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)也是一種在現(xiàn)代生物技術(shù)之上發(fā)展而來(lái)的疫病的診斷技術(shù),其英文翻譯為Enzymelinkedim-munosorbentassay,因此其英文簡(jiǎn)稱為ELISA,目前主要應(yīng)用在生物體液的微量物質(zhì)的檢測(cè)過(guò)程中,具有很好的檢測(cè)效果。其檢測(cè)或是診斷的一般過(guò)程為,先將抗原或是抗體或是抗原吸附在固相的載體上,然后再對(duì)于固相載體進(jìn)行染色,染色劑采用的是免疫酶,最后根據(jù)實(shí)際的染色效果進(jìn)行判斷。目前ELISA在豬傳染性胃腸炎、牛副結(jié)核病、牛傳染性鼻氣管炎、豬偽狂犬病、藍(lán)舌病等的診斷中已為廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)方法。
2現(xiàn)代生物技術(shù)與獸藥的發(fā)展
2.1現(xiàn)代生物技術(shù)與疫苗
現(xiàn)代生物技術(shù)的核心技術(shù)就是DNA重組技術(shù),因此其直接進(jìn)行操作的對(duì)象就是細(xì)胞機(jī)體或是基因、遺傳物質(zhì)。近些年,克隆技術(shù)的不斷發(fā)展為畜禽類的疫苗的開發(fā)和研制奠定了良好的發(fā)展基礎(chǔ),疫苗不僅可以減少人類很多疾病的發(fā)生率,而且對(duì)于畜禽類的疾病預(yù)防也會(huì)起到很好地作用。基于現(xiàn)代生物技術(shù)基礎(chǔ)之上的基因疫苗對(duì)于當(dāng)前的獸藥的開發(fā)以及增加牲畜的免疫抗性是具有極大的可行性和應(yīng)用前景的。
2.2現(xiàn)代生物技術(shù)與生物制藥
現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)很重要的方面就是生物制藥,這對(duì)于獸藥的研制也是非常重要而又具有很好的應(yīng)用價(jià)值的。生物制藥主要分為兩類,天然生物藥物和基因工程藥物。天然生物藥品:這類藥物的主要是利用生物體、生物組織或其成分,綜合運(yùn)用微生物學(xué)、物理學(xué)、藥學(xué)和生物學(xué)的原理與方法制造的用來(lái)預(yù)防、診斷或治療的生物制品。基因工程藥物:主要是利用重組DNA技術(shù)生產(chǎn)的多肽、蛋白質(zhì)、酶和細(xì)胞生長(zhǎng)因子等。激素類、可溶性細(xì)胞因子受體類、細(xì)胞因子類是其主要的種類。
3結(jié)束語(yǔ)
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用程度在不斷加大,應(yīng)用的范圍也在不斷擴(kuò)大,這對(duì)于我國(guó)的醫(yī)藥、獸藥、獸醫(yī)學(xué)等的發(fā)展起到了良好的促進(jìn)作用。并隨著國(guó)際貿(mào)易額的逐年增加,給我國(guó)的畜禽在出口以及進(jìn)口的安全檢疫等方面提供了極大的便利,為促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障我國(guó)的食品食肉安全創(chuàng)造了一個(gè)良好的環(huán)境。在充分看到其良好發(fā)展前景的同時(shí),我們還需要關(guān)注起發(fā)展過(guò)程中的困難和問(wèn)題,并且加大經(jīng)濟(jì)的投入和科技的支持,加強(qiáng)各方面的協(xié)作,共同努力,共同攻關(guān),努力將我國(guó)的獸醫(yī)獸藥行業(yè)做得更好。
作者:王立明 單位:吉林省伊通滿族自治縣動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心
生物技術(shù)(biotechnology),也被人們稱作為生物工程,以現(xiàn)代生命科學(xué)為核心基礎(chǔ),結(jié)合其他類別的基礎(chǔ)科學(xué),并采用極為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段,根據(jù)計(jì)劃,對(duì)生物體進(jìn)行改造或者是加工生物原料,進(jìn)而生產(chǎn)人們所需要的產(chǎn)品。生物技術(shù)(biotechnology),利用動(dòng)植物體以及微生物對(duì)物質(zhì)原料進(jìn)行加工,并生產(chǎn)處相關(guān)產(chǎn)品,為社會(huì)服務(wù)。其主要分成現(xiàn)代生物技術(shù)以及發(fā)酵技術(shù)兩大類別。生物技術(shù)可以說(shuō)是,現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展以及和相關(guān)科學(xué)融合的產(chǎn)物,以DNA重組技術(shù)為根本,并包括了細(xì)胞工程、生化工程以及微生物工程和生物制品等。
2生物技術(shù)在制藥中的應(yīng)用
2.1細(xì)胞工程制藥
就目前我國(guó)的生物技術(shù)(biotechnology)來(lái)講,有關(guān)于細(xì)胞工程還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義以及范圍,通常認(rèn)為,細(xì)胞工程就是根據(jù)分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的原理,并采用細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù),對(duì)細(xì)胞進(jìn)行水平的遺傳操作。細(xì)胞工程大致上可以分為細(xì)胞質(zhì)工程以及染色體工程和細(xì)胞融合工程這三種。而歸根結(jié)底,細(xì)胞工程就是利用動(dòng)物以及植物的細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)而生產(chǎn)藥物的技術(shù)。例如,利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可身纏人類生理活性因子以及疫苗和單克隆抗體等產(chǎn)品;再如利用植物細(xì)胞培養(yǎng)可以大量的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的植物有效成分,提取藥材精華,也可以生產(chǎn)人類活性因子以及疫苗等重新組合DNA產(chǎn)品。值得注意的是植物細(xì)胞培養(yǎng)并不會(huì)受到客觀的地理以及環(huán)境的影響,次級(jí)代謝的產(chǎn)物在產(chǎn)量上比較高。例如,人身皂苷在該組織培養(yǎng)中含量占干重的27%,而全株只有可憐的1.5%。現(xiàn)在不少藥用植物,如三七和人參等的培養(yǎng)已經(jīng)有了系統(tǒng)化的研究,并且充分優(yōu)化了培養(yǎng)條件。值得慶賀的是人參細(xì)胞培養(yǎng)物的化學(xué)成分以及藥理活性,相比于種植人參并沒(méi)有明顯的差異。關(guān)于細(xì)胞工程制藥技術(shù),在國(guó)外一些相關(guān)的細(xì)胞工程制藥已經(jīng)達(dá)到了商業(yè)化的生產(chǎn)水平,例如美國(guó)的Phyto公司的紫杉醇的生產(chǎn)商已經(jīng)達(dá)到了75000L的生產(chǎn)規(guī)模,而日本植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器的規(guī)模達(dá)到了4000L~20000L的驚人地步。除卻大規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),不定根組織與毛狀根的培養(yǎng)也特別成功。例如培養(yǎng)的黃芪毛狀根的藥效與藥用黃芪不分上下,而在丹參毛狀根的培養(yǎng)上,其含有的丹參堿,能在分泌中得到培養(yǎng)。例如,希臘毛地黃細(xì)胞,在褐藻酸鹽的固定化培養(yǎng)中,可以將其中有毒物質(zhì)的毛地黃苷轉(zhuǎn)化成為地高辛,在利用紫草細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)出紫草寧等。而根據(jù)野生新疆雪蓮的輻射以及抗炎等作用,賈景明等相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了天然新疆雪蓮鎮(zhèn)痛以及抗炎和抗輻射與細(xì)胞培養(yǎng)的藥理實(shí)驗(yàn),而實(shí)驗(yàn)表明,新疆雪蓮細(xì)胞的培養(yǎng)物完全可以稱為野生新疆雪蓮的替代品,其藥效與野生新疆雪蓮幾乎相同,而該實(shí)驗(yàn)也取得了深入開發(fā)應(yīng)用的極高價(jià)值。而細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)甚至可以進(jìn)行如犀角等極為昂貴的藥用動(dòng)物器官的培養(yǎng),在解決資源的短缺同時(shí),有效的保護(hù)了稀有動(dòng)物的生存。
2.2發(fā)酵工程制藥
生物技術(shù)中的發(fā)酵工程,又稱為微生物工程,是指利用現(xiàn)代生物工程的技術(shù),利用微生物的相關(guān)特定功能,生產(chǎn)出對(duì)人類有用的產(chǎn)品,或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。發(fā)酵工程制藥是利用微生物的代謝過(guò)程,所生產(chǎn)藥物的生物技術(shù)。例如人們普遍認(rèn)知的抗生素、氨基酸以及維生素等。而發(fā)酵工程的制藥在研究也主要在微生物菌種的篩選和改良上,還有極為重要的產(chǎn)品后處理也就是分離純化。在現(xiàn)如今的社會(huì)中,DNA的重組技術(shù)在微生物菌種改良上起到了舉足輕重的作用。在上世紀(jì)七十年代,細(xì)胞融合以及基因重組技術(shù)的飛速發(fā)展的情況下,發(fā)酵工程進(jìn)入了現(xiàn)代化的發(fā)酵工程階段。不僅僅是酒精類飲料以及醋酸和面包,并且豬腳生產(chǎn)了生長(zhǎng)激素以及胰島素等多種醫(yī)療保健藥物。周曉燕等相關(guān)研究人員用精良選育的豬芩PU-99菌做生產(chǎn)菌株,在1t灌中生產(chǎn),菌絲體重達(dá)2.3%,含粗多糖31%;該實(shí)驗(yàn)充分的利用了發(fā)酵工程,并在當(dāng)時(shí)得到了廣大的認(rèn)可。利用微生物成長(zhǎng)代謝來(lái)炮制中藥,比一般的物理或化學(xué)炮制手段更為優(yōu)越,能較大幅度的改變中藥的藥性,并且提高療效的同時(shí),大大減輕毒副作用,使得中藥活性成分結(jié)構(gòu)提供了新的途徑。
2.3酶工程制藥
酶工程是利用酶、細(xì)胞或者細(xì)胞器具有特殊催化功能,并使用生物反應(yīng)相關(guān)裝置以及通過(guò)一定的技術(shù)手段生產(chǎn)出的人類所需要的產(chǎn)品。這是一種酶學(xué)理論與化工技術(shù)兩相結(jié)合而形成的新型技術(shù),現(xiàn)如今依舊有數(shù)十個(gè)國(guó)家采用了固定化酶以及固定化細(xì)胞,進(jìn)行藥品的生產(chǎn)。酶工程可以說(shuō)是現(xiàn)代生物技術(shù)組成的重要部分,酶工程制藥也是將酶用于藥品生產(chǎn)的技術(shù)。固定化酶可以全程合成藥物的分子,并且還能用于藥物的轉(zhuǎn)化。而我國(guó)就是充分的利用了微生物并使用兩步轉(zhuǎn)換法生產(chǎn)出了維生素C。就我國(guó)的酶工程制藥來(lái)講,其主要研究方向在,各種酶(細(xì)胞)的固定化以及產(chǎn)藥酶的來(lái)源和酶反應(yīng)器還有相關(guān)的操作條件等。可以說(shuō)酶工程應(yīng)用具有極其廣闊的發(fā)展前景,該技術(shù)將使得整個(gè)發(fā)酵工業(yè)和化學(xué)合成工業(yè)發(fā)生巨大的變革。
2.4基因工程制藥
基因工程是在基因的水平上,按照人類的需求,有針對(duì)性的涉及,并且按照設(shè)計(jì)的方案,生產(chǎn)出具有某種新的形狀的生物產(chǎn)品,并且使得其可以穩(wěn)定的遺傳給后代。基因工程的設(shè)計(jì)與與工程設(shè)計(jì)有些類似,既顯示出理學(xué)的特性,也具有工程學(xué)的特點(diǎn)。工程制藥也是通過(guò)將DNA重組技術(shù)應(yīng)用到疾病的治療中,例如蛋白質(zhì)、酶以及肽類激素和其他藥物的基因轉(zhuǎn)移到宿主體內(nèi),使得細(xì)胞繁殖,最終獲得相關(guān)的藥物。如苯丙氨酸以及絲氨酸和次生代謝的產(chǎn)物所制成的抗生素,通常是一些人體內(nèi)的活性因子,例如白細(xì)胞介素-2和胰島素以及干擾素等。而目前我國(guó)基因工程的研究方向,主要在基因的鑒定以及克隆和基因載體構(gòu)建的產(chǎn)物的表達(dá)以及分離純化等。人類掌握基因工程技術(shù)在時(shí)間上雖說(shuō)不是很長(zhǎng),但已經(jīng)獲得了很多具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值極高的成果,而基因工程為現(xiàn)代生物技術(shù)組成的重要部分,在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里,都會(huì)在制藥中發(fā)揮出極大的作用。
3結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:生物工程技術(shù);進(jìn)展;現(xiàn)狀
生物工程包括基因工程、細(xì)胞工程、微生物工程發(fā)酵工程、酶工程和生物反應(yīng)器工程。在這五大領(lǐng)域中,基因工程是根據(jù)人類的需要對(duì)DNA進(jìn)行設(shè)計(jì),使生物表現(xiàn)出新的性狀。細(xì)胞工程是根據(jù)遺傳需要進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。酶工程利用生物反應(yīng)裝置,產(chǎn)生人類所需要的產(chǎn)品。近年來(lái),生物工程在農(nóng)學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面都有新的收獲,這些收獲離不開我國(guó)科技工作者的努力,他們充分發(fā)揮了自己的潛力,為人們提供了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1生物工程技術(shù)在農(nóng)學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展
1.1改良種子的蛋白質(zhì)儲(chǔ)量
生物工程技術(shù)近幾年來(lái)發(fā)展迅速,可利用生物工程技術(shù)提高農(nóng)作物中蛋白質(zhì)的含量,在農(nóng)業(yè)中廣泛運(yùn)用,顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)效益,比如,單雙子葉植物中的氨基酸含量不同,雙子葉植物的賴氨酸含量高,甲硫氨酸的含量不足,而單子葉植物恰恰相反。利用基因工程將二者的蛋白質(zhì)基因互換,能夠提高單雙子葉蛋白質(zhì)的豐富程度,使二者營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更豐富。利用我國(guó)豐富的衍生資源,尋找氨基酸蛋白質(zhì)含量豐富的植物,通過(guò)人工改造和合成,將基因轉(zhuǎn)移到需要改進(jìn)的植物中去。
1.2快速無(wú)性繁殖,提高存活率
在自然狀態(tài)下,植物的繁殖需要經(jīng)過(guò)傳粉受精,但是所需的周期較長(zhǎng),而且會(huì)受到溫度、濕度以及病蟲害的影響,成活率低。植物細(xì)胞具有全能性,通過(guò)選擇植物不同部位的組織細(xì)胞,進(jìn)行組織培養(yǎng),能夠?qū)崿F(xiàn)植物的快速繁殖。對(duì)于一些稀有的、名貴的花卉,比如一品紅、南洋金花等,無(wú)性繁殖不僅可以降低培育成本,還不受季節(jié)的限制。利用基因工程進(jìn)行生物載體細(xì)胞注射,注入抗病毒基因,通過(guò)基因的轉(zhuǎn)錄、表達(dá),培育出生命力強(qiáng)的作物,能夠提高我國(guó)的糧食產(chǎn)量,提高農(nóng)民的收入,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1.3提高儲(chǔ)存能力
果蔬在收獲時(shí),會(huì)在運(yùn)輸途中因?yàn)橄x害和自身的腐爛造成大量的損失。成熟的果蔬會(huì)逐漸變軟,不利于存儲(chǔ),主要是因?yàn)樵诠叱墒斓倪^(guò)程中,自身會(huì)產(chǎn)生乙烯,乙烯具有催熟的作用。生物工程技術(shù)利用反義技術(shù)抑制乙烯合成酶的活性,降低果蔬在成熟過(guò)程中乙烯的分泌。水果中的多聚半乳糖醛酸酶能降解細(xì)胞壁導(dǎo)致水果在成熟過(guò)程中變軟,通過(guò)向基因組中轉(zhuǎn)入多聚半乳糖醛酸酶的反義基因,就可起到延緩變軟的良好效果,從而延遲變軟腐敗的時(shí)間,使果蔬能夠長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存,減少了經(jīng)濟(jì)損失。
2生物工程技術(shù)在食品領(lǐng)域的發(fā)展
2.1研究新的可食用資源
隨著人口的增加,我們面臨的不僅僅是住房能源的缺乏,食品的不足也是我們必須考慮的,生物工程技術(shù)在食品開發(fā)方面做出了很大貢獻(xiàn)。微生物食品,利用生物工程技術(shù)對(duì)螺旋藻進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)它蛋白質(zhì)含量高,碳水化合物豐富,脂肪膽固醇含量低,有著很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。昆蟲類蛋白質(zhì),科學(xué)家運(yùn)用生物工程技術(shù)在蠅蛆的體內(nèi)提取純度很高的幾丁質(zhì)。轉(zhuǎn)基因食品的研究近年來(lái)也非常熱門,雖然在食用上存在爭(zhēng)議,但是轉(zhuǎn)基因食品有著很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,微量元素的含量也很豐富。
2.2食品加工
通過(guò)基因?qū)爰夹g(shù),可以獲得高產(chǎn)蛋白質(zhì)和氨基酸的作物。利用基因工程來(lái)調(diào)節(jié)淀粉合成過(guò)程定酶的含量或幾種酶之間的比例,從而達(dá)到增加淀粉含量或獲得特性獨(dú)特、品質(zhì)優(yōu)良的新型淀粉。酶工程的應(yīng)用也是生物工程在食品領(lǐng)域的重要代表,可以利用酶的催化性質(zhì),將原材料催化成需要的物質(zhì)。比如淀粉酶的催化,能夠使面包更加松軟、可口。細(xì)胞工程在食品加工方面應(yīng)用也很廣泛,比如運(yùn)用細(xì)胞融合技術(shù),將黃曲霉菌的種間細(xì)胞融合,選育出優(yōu)良的菌株。食品的口感和營(yíng)養(yǎng)也與生物工程技術(shù)息息相關(guān)。
2.3食品安全檢測(cè)
病從口入,許多疾病都是因?yàn)槭称钒踩珕?wèn)題導(dǎo)致的。比如,英國(guó)的瘋牛病和日本的口蹄疫,以及現(xiàn)在流行的禽流感,都是食品衛(wèi)生問(wèn)題導(dǎo)致的,因此食品安全檢測(cè)技術(shù)尤為重要。現(xiàn)在用于食品安全檢測(cè)的生物工程技術(shù)有生物傳感器技術(shù)、免疫學(xué)方法、分子生物學(xué)技術(shù)和生物芯片等。生物傳感器通過(guò)將待測(cè)物質(zhì)的濃度轉(zhuǎn)換成不同的電信號(hào)來(lái)檢測(cè)物質(zhì)的含量。免疫學(xué)預(yù)測(cè)是根據(jù)抗原和抗體的特異性結(jié)合,利用不同病菌對(duì)不同物質(zhì)的反應(yīng)不同進(jìn)行特異性識(shí)別,檢測(cè)食品是否安全。生物工程技術(shù)的應(yīng)用能夠改善人們的膳食結(jié)構(gòu),提高人們的健康水平。
3生物工程技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展
3.1生物工程制藥
生物工程制藥是對(duì)微生物和微量元素進(jìn)行處理,以細(xì)胞為基礎(chǔ),使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)使生物產(chǎn)生人類需要的物質(zhì)。基因工程主要用來(lái)研發(fā)新的藥物,一些藥物用傳統(tǒng)的方法很難被制造出來(lái),造價(jià)也非常昂貴,普通患者根本消費(fèi)不起。通過(guò)基因工程表達(dá)基因片段,降低制藥的成本,造福人類,同時(shí)也能提高藥物的純度,提高藥效。運(yùn)用細(xì)胞工程技術(shù)培養(yǎng)細(xì)胞、組織,再利用這些組織生產(chǎn)出對(duì)疾病治療有幫助的藥品,縮短了制藥的周期,為人類的健康帶來(lái)福音。
3.2疾病的診斷
基因突變和外源基因的入侵是造成人類絕大部分疾病的一個(gè)重要因素。我們可以從基因的水平進(jìn)行分析,檢測(cè)疾病,這也是近些年來(lái)我國(guó)生物工程技術(shù)的發(fā)展方向。我國(guó)的基因檢測(cè)技術(shù)主要有DNA探針技術(shù)、合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、生物芯片技術(shù),這些技術(shù)能盡早檢測(cè)出病原性物質(zhì),早發(fā)現(xiàn)早治療。基因芯片是運(yùn)用生物工程技術(shù)進(jìn)行疾病檢測(cè)的一個(gè)重要方法,可以對(duì)樣品進(jìn)行大量分析與檢測(cè)。我國(guó)科研人員已經(jīng)研究出許多遺傳病的基因序列,根據(jù)這些基因序列,制成基因探針,對(duì)各種疾病進(jìn)行檢測(cè),具有針對(duì)性強(qiáng)、靈敏度高的特點(diǎn)。
3.3疾病的治療與預(yù)防
我國(guó)在疾病的治療與預(yù)防方面也運(yùn)用了生物工程技術(shù)。基因治療技術(shù)有了很大的突破,通過(guò)干細(xì)胞的移植進(jìn)行腫瘤和自身免疫系統(tǒng)疾病的治療也有很好的療效。轉(zhuǎn)基因和克隆技術(shù)也逐漸成熟,在器官移植的過(guò)程中,為了減少肌體的排異反應(yīng),可以對(duì)自身器官進(jìn)行克隆,為器官移植做出了巨大貢獻(xiàn)。在疾病的預(yù)防方面,我國(guó)研制的基因工程乙肝疫苗已經(jīng)大規(guī)模投入市場(chǎng),還有許多疫苗正在研制過(guò)程中,也取得了不小的成果。生物工程技術(shù)在疾病預(yù)防中起到了很好的社會(huì)效益。
4結(jié)語(yǔ)
生物工程技術(shù)被視為當(dāng)今世界的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工、食品等眾多產(chǎn)業(yè)中都有著很高的使用率,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著很大的推動(dòng)作用,為醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供了寶貴的技術(shù)資源和信息資源。雖然生物工程技術(shù)的研究還有許多瓶頸和難題,但是隨著科技的進(jìn)步,這些問(wèn)題會(huì)逐漸解決。只要我們把眼光放長(zhǎng)遠(yuǎn)一點(diǎn),加大對(duì)生物工程技術(shù)的資金投入,重視生物工程技術(shù)的研究,就一定會(huì)有所收獲,為社會(huì)產(chǎn)生更多的效益,全面改善人們的生活。
作者:姜加良 單位:吉林工商學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]陳章良.植物基因工程研究[M].北京:北京大學(xué)出版社,1992:1-20.
近幾年來(lái),生物制藥產(chǎn)業(yè)已成為最活躍、發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一,社會(huì)對(duì)生物技術(shù)制藥人才的需求也日益增加。如何增強(qiáng)生物技術(shù)制藥課程的教學(xué)效果,培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神和具有實(shí)踐能力的高素質(zhì)的生物技術(shù)和藥學(xué)復(fù)合人才,是廣大藥學(xué)教育工作者所關(guān)注的問(wèn)題之一[1]。生物技術(shù)制藥課程著重討論應(yīng)用基因工程、抗體工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等技術(shù)研制新藥的原理和方法,突出“生物技術(shù)”與“藥學(xué)”的有機(jī)結(jié)合。課程涉及的知識(shí)面廣、內(nèi)容多、更新速度快。筆者近幾年針對(duì)四年制藥學(xué)本科專業(yè)生物技術(shù)制藥教學(xué)的特點(diǎn),不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,取得了良好的效果。
1 教學(xué)內(nèi)容
1.1 不斷更新教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生經(jīng)常接觸到學(xué)科的前沿知識(shí):現(xiàn)代生物技術(shù)和制藥技術(shù)的發(fā)展日新月異,要使學(xué)生學(xué)到最新的有用知識(shí),必須不斷更新教學(xué)內(nèi)容,把最新的知識(shí)引入到教學(xué)中。教研室在結(jié)合高等教育出版社出版的《生物技術(shù)制藥》課程教材的基礎(chǔ)上,自編了輔助教材《生物制藥前沿》,并每年更新一次,著重用于擴(kuò)展補(bǔ)充新知識(shí)。如在教學(xué)內(nèi)容中增加了基因工程疫苗研制、海洋生物技術(shù)制藥、生物技術(shù)與靶向藥物開發(fā)、抗HIV新藥開發(fā)、藥物基因組學(xué)等專題。通過(guò)在教學(xué)中不斷補(bǔ)充新知識(shí)、新理論和新觀點(diǎn),學(xué)生了解到當(dāng)前生物技術(shù)制藥最前沿的知識(shí),拓展了學(xué)生的知識(shí)面,加深了學(xué)生對(duì)學(xué)科重要性的了解,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
1.2 融合相關(guān)學(xué)科內(nèi)容:生物技術(shù)制藥是一門綜合性學(xué)科,生物技術(shù)制藥的學(xué)習(xí)涉及到細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)、免疫學(xué)等生物學(xué)科以及藥劑學(xué)、藥理學(xué)、藥物分析等藥學(xué)學(xué)科。因此,筆者在教學(xué)過(guò)程中,注重各個(gè)學(xué)科之間的密切聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)相關(guān)學(xué)科知識(shí),從而加深了學(xué)生對(duì)現(xiàn)學(xué)知識(shí)的理解,提高了教學(xué)效率。如在基因工程制藥中質(zhì)量控制的教學(xué)中,筆者就融合了藥物分析、藥劑學(xué)、藥物化學(xué)等學(xué)科的相關(guān)知識(shí)。藥物的質(zhì)量控制是藥物分析課學(xué)習(xí)的重點(diǎn),主要包括鑒別、檢查、含量測(cè)定和穩(wěn)定性研究,基因工程藥物的質(zhì)量控制也是從這幾方面來(lái)入手的,但是基因工程藥物又有其獨(dú)特之處,對(duì)其質(zhì)量控制的要求更加嚴(yán)格。筆者因此將基因工程藥物與化學(xué)藥物的質(zhì)量控制做對(duì)比進(jìn)行講述,如基因工程藥物的鑒別采用肽圖分析、氨基酸成分分析、部分氨基酸序列分析和二硫鍵分析等,而化學(xué)藥物則是用紅外、紫外、質(zhì)譜和核磁共振譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定,兩者比較教學(xué),加深了學(xué)生對(duì)基因工程藥物的理解,同時(shí)又復(fù)習(xí)了化學(xué)藥物結(jié)構(gòu)鑒定的知識(shí)。
2 教學(xué)方法
2.1 開展啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維[2]:在傳統(tǒng)教學(xué)中,學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí)的灌輸,死記硬背,圍著考試的指揮棒團(tuán)團(tuán)轉(zhuǎn),不利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和學(xué)習(xí)興趣。開展啟發(fā)式教學(xué),精講巧問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生邊學(xué)邊想邊分析,并通過(guò)適時(shí)提問(wèn)來(lái)激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的想象力和獨(dú)立思考、鉆研問(wèn)題的能力,使教與學(xué)雙方緊密結(jié)合起來(lái)。針對(duì)禽流感病毒、SARS病毒等疫苗和藥物開發(fā)是目前生物技術(shù)制藥研究的一個(gè)熱點(diǎn),筆者在授課過(guò)程中,積極引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用生物技術(shù)制藥的基礎(chǔ)理論知識(shí)對(duì)禽流感、SARS等病毒感染治療性藥物和相關(guān)診斷試劑的開發(fā)思路進(jìn)行分析。這種啟發(fā)式的教學(xué)方式加深了學(xué)生對(duì)PCR、免疫酶技術(shù)、免疫熒光技術(shù)的理解,培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維的能力。教學(xué)活動(dòng)是由教與學(xué)兩方面構(gòu)成,只有將教師的講授和學(xué)生的思維活動(dòng)有機(jī)結(jié)合起來(lái),學(xué)生才會(huì)對(duì)所學(xué)的知識(shí)記憶深刻;學(xué)生只有對(duì)所學(xué)內(nèi)容表現(xiàn)出強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,才會(huì)自覺(jué)地去思考。
2.2 充分利用現(xiàn)代化信息技術(shù)和教學(xué)工具,提高教學(xué)效率:隨著以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)的快速發(fā)展,信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和教學(xué)的緊密結(jié)合將成為推動(dòng)當(dāng)前教學(xué)改革的強(qiáng)大動(dòng)力[3]。筆者在備課時(shí),充分利用各種信息資源庫(kù),訪問(wèn)各種電子化的課程資源庫(kù),獲得直接相關(guān)的素材和資料;使用各種多媒體百科全書光盤(如“科學(xué)大百科”、“藥學(xué)大辭典”等) ,獲得圖文聲并茂的教學(xué)資料;通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索圖書館的相關(guān)資源,或者直接訪問(wèn)數(shù)字圖書館中的內(nèi)容,獲得學(xué)科的最新信息(如生物技術(shù)的專業(yè)網(wǎng)站http://省略,醫(yī)藥專業(yè)網(wǎng)站http://省略等)。例如,筆者通過(guò)查閱國(guó)外的電子版教材,下載了質(zhì)粒克隆的QuickTime動(dòng)畫,在講授外源基因通過(guò)質(zhì)粒載體在大腸桿菌中復(fù)制表達(dá)時(shí),通過(guò)給學(xué)生看形象的動(dòng)畫,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。在講授cDNA合成及PCR擴(kuò)增原理等內(nèi)容時(shí),筆者運(yùn)用PhotoShop,F(xiàn)lash等繪圖及動(dòng)畫軟件自己制作一些教學(xué)示意圖及動(dòng)畫,給學(xué)生以形象的認(rèn)識(shí)。當(dāng)前現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅速,運(yùn)用集圖、文、聲于一體的現(xiàn)代信息多媒體教學(xué)模式,充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的特點(diǎn),擴(kuò)充新的教學(xué)內(nèi)容,使其直觀化、形象化,有助于學(xué)生對(duì)生物技術(shù)制藥知識(shí)的掌握,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。
2.3 開展合作研討性教學(xué)活動(dòng):合作研討性教學(xué)是近年來(lái)廣受重視的教學(xué)方式,具有學(xué)生參與度高、啟發(fā)性強(qiáng)、趣味性濃、易于學(xué)生理解和掌握、利于學(xué)生綜合素質(zhì)提高等優(yōu)點(diǎn)[4]。筆者在教學(xué)實(shí)踐中開展了合作研討性活動(dòng),收到良好的效果。如在講授完轉(zhuǎn)基因技術(shù)制藥后, 筆者提出了“轉(zhuǎn)基因技術(shù)與食品藥品安全性”的研討論題,學(xué)生分為小組分別準(zhǔn)備,組織方案,每個(gè)小組分配一名代表表達(dá)自己的答案和思路。討論時(shí)各個(gè)小組的代表各抒己見(jiàn),相互評(píng)價(jià),相互啟發(fā),氣氛熱烈,促進(jìn)了研討的深化。最后筆者根據(jù)學(xué)生的研討對(duì)論題進(jìn)行總結(jié)和提煉,總結(jié)出轉(zhuǎn)基因食品藥品存在一定的安全隱患,需對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制,引導(dǎo)學(xué)生形成概括性的理解。在討論過(guò)程中,要求學(xué)生對(duì)自己研討問(wèn)題的思考做成Power Point演示文稿,使自己的表達(dá)更清楚、更有條理。同時(shí),通過(guò)在講臺(tái)上講述,鍛煉了學(xué)生的口頭表達(dá)能力,提高了他們的綜合素質(zhì)。
2.4 課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合:課堂教學(xué)主要講解知識(shí)的理論框架、基本概論和原理,實(shí)驗(yàn)教學(xué)則主要訓(xùn)練學(xué)生的操作和動(dòng)手能力,使學(xué)生對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)有一個(gè)形象實(shí)際的認(rèn)識(shí)。筆者在課堂教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)給學(xué)生觀看部分實(shí)驗(yàn)的多媒體錄像,加深學(xué)生對(duì)單調(diào)抽象的理論知識(shí)的理解,提高了學(xué)習(xí)效率。同時(shí),在觀看錄像過(guò)程中穿插對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn),讓學(xué)生帶著問(wèn)題想,帶著問(wèn)題學(xué),有針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考。一系列的教學(xué)實(shí)踐加深了學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)的理解,并且使抽象的理論變得更形象化,培養(yǎng)了學(xué)生的觀察力、分析和解決實(shí)踐問(wèn)題的能力。
2.5 結(jié)合教研室最新科研成果,運(yùn)用實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新藥物的開發(fā):幽門螺桿菌目前已證實(shí)是導(dǎo)致慢性胃炎、十二指腸潰瘍等疾病的主要病原菌,且被WHO組織列為一類致癌因子。教研室運(yùn)用基因工程技術(shù),針對(duì)幽門螺桿菌的特異保護(hù)性抗原,通過(guò)多年的基礎(chǔ)研究,研制出了國(guó)家Ⅰ類新藥“分子內(nèi)佐劑胃病疫苗”。筆者結(jié)合這一課題,引導(dǎo)學(xué)生思考如何從復(fù)雜的病原微生物抗原成分中尋找并篩選具有特異的治療或預(yù)防效果的活性物質(zhì),如何運(yùn)用所學(xué)的生物制藥的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行新藥開發(fā)的基本策略。同時(shí),筆者結(jié)合對(duì)于新藥臨床前研究的基礎(chǔ)及經(jīng)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)習(xí)的藥理學(xué)、藥物化學(xué)、藥劑學(xué)等基礎(chǔ)理論知識(shí),設(shè)計(jì)開發(fā)創(chuàng)新性新藥,培養(yǎng)了學(xué)生的開創(chuàng)性思維能力,對(duì)學(xué)生以后從事生物新藥的開發(fā)起到了很好的引路作用。
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