重組豬生長(zhǎng)激素表達(dá)研究進(jìn)展

張永紅， 唐芬芬， 邵榆嵐， 鐘 健， 白興榮

云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶桑蜜蜂研究所，云南蒙自661101

豬生長(zhǎng)激素(porcine growth hormone/porcine somatotropin，pGH/pST)是豬腦垂體前葉嗜酸性細(xì)胞分泌的一種單一肽鏈蛋白質(zhì)激素，在調(diào)節(jié)豬的生長(zhǎng)發(fā)育方面起著重要作用，主要表現(xiàn)在降低脂肪含量、促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和增加動(dòng)物泌乳量，是畜牧業(yè)生產(chǎn)中極其重要的激素之一［1］。隨著人類日益增長(zhǎng)的消費(fèi)需求，利用基因工程技術(shù)表達(dá)豬生長(zhǎng)激素應(yīng)用于養(yǎng)豬業(yè)，可提高豬生長(zhǎng)速度、緩解養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的壓力、滿足消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)豬肉的需求，產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)效益。本文主要綜述了豬生長(zhǎng)激素的基因結(jié)構(gòu)、生理功能及其重組蛋白表達(dá)研究的進(jìn)展，并展望了重組豬生長(zhǎng)激素的應(yīng)用和發(fā)展前景。

1 豬生長(zhǎng)激素的概述

豬生長(zhǎng)激素是一類多肽類激素，由191個(gè)氨基酸組成，分子量22 kDa，等電點(diǎn)為6。豬基因組中GH基因?yàn)閱慰截悾覠o(wú)其他相似序列，其基因全長(zhǎng)為2 231 bp，由5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子構(gòu)成，其外顯子長(zhǎng)度分別是 10 bp、161 bp、117 bp、162 bp和 198 bp，內(nèi)含子長(zhǎng)度分別為 242 bp、210 bp、197 bp 和 278 bp;編碼成熟肽的片段大小為570 bp。

GH作為動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育關(guān)鍵的激素，其基因序列在各物種中高度保守［2］，pGH與人(hGH)、牛(bGH)、鼠(mGH)生長(zhǎng)激素的核苷酸序列具有高度同源性。pGH同bGH基因的5'端、3'端UTR及polyA+下游序列高度保守，據(jù)此說(shuō)明它們可能以某種相同的方式來(lái)調(diào)節(jié)GH的合成，可推測(cè)GH作為代謝關(guān)鍵激素在物種進(jìn)化過(guò)程中基因序列仍然高度保守。pGH蛋白的三維結(jié)構(gòu)已經(jīng)獲得解析(圖1A)［4］，X射線晶體結(jié)構(gòu)分析表明，與bGH(圖1B)極為相似的是都含有4個(gè)α螺旋［3］。

圖1 GH 的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)［3，4］Fig.1 Structure of growth hormone［3，4］.

2 豬生長(zhǎng)激素的生理功能

生長(zhǎng)激素是脊椎動(dòng)物腦垂體分泌的多肽類激素，是動(dòng)物調(diào)節(jié)生長(zhǎng)和組織發(fā)育必不可少的激素，缺乏該激素機(jī)體就會(huì)停止生長(zhǎng)，它與下丘腦分泌的促生長(zhǎng)激素釋放因子、抑制素、類胰島素樣生長(zhǎng)因子和胰島素等體內(nèi)激素形成刺激和反饋機(jī)制，共同影響動(dòng)物各類型組織的生理代謝。豬生長(zhǎng)激素生理功能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 降低脂肪含量

pGH能使豬背膘的厚度和胴體脂肪含量明顯降低［5］。注射pGH能減弱脂肪合成、抑制脂肪合成酶活性，直接作用于脂代謝中關(guān)鍵酶乙酰輔酶A使其活性和mRNA含量分別下降58% 和 40%［6］。

2.2 提高蛋白質(zhì)合成量

生長(zhǎng)激素通過(guò)增加氮存留、氨基酸吸收、蛋白質(zhì)合成的氨基酸摻入，以及作用于RNA聚合酶，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄來(lái)促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。注射pGH以后，豬胴體品質(zhì)有很大變化，表現(xiàn)為組織蛋白含量增加，瘦肉率提高。GH與抗胰島素表現(xiàn)為拮抗效應(yīng)，葡萄糖需求減少，進(jìn)而合成更多的蛋白質(zhì)。它能調(diào)節(jié)葡萄糖和游離脂肪酸兩種關(guān)鍵代謝物不可逆轉(zhuǎn)的流失和氧化，短時(shí)間內(nèi)提高乳汁分泌量，也可減少氮流失而提高蛋白質(zhì)合成率［7］。

2.3 對(duì)類胰島素樣生長(zhǎng)因子、胰島素分泌及葡萄糖濃度的影響

Donkin等［8］研究發(fā)現(xiàn)，注射pGH能使豬血清中類胰島素樣生長(zhǎng)因子IGF-I/II和胰島素的水平提高，而且血漿中葡萄糖含量明顯提高。重組pGH蛋白注射到動(dòng)物體內(nèi)能加快本體生長(zhǎng)激素和IGF-I循環(huán)水平，促進(jìn)肝臟中IGF-I mRNA水平升高。

2.4 對(duì)不同生長(zhǎng)階段豬個(gè)體的影響

長(zhǎng)期注射豬生長(zhǎng)激素對(duì)哺乳仔豬(到第28 d斷奶的哺乳豬)［9］、小豬(體重 10 kg 左右)［10］、生長(zhǎng)豬［11］、后備母豬［12］和哺乳母豬都能明顯提高體重，而且哺乳母豬泌乳量也有較大提高［13］。

2.5 對(duì)礦物質(zhì)代謝的影響

pGH能促進(jìn)鈣、磷、鎂等礦物質(zhì)元素的吸收，但礦物質(zhì)元素在血漿中的濃度不發(fā)生變化［14］。Caperna等［14］發(fā)現(xiàn)pGH可增強(qiáng)Fe元素在體內(nèi)的滯留，并促進(jìn)其吸收。

3 重組豬生長(zhǎng)激素的表達(dá)

pGH最早是直接從豬腦組織中提取獲得，而采用簡(jiǎn)單的化學(xué)方法從豬垂體中提取pGH，大量豬個(gè)體腦垂體只能得到微量pGH，存在回收量和回收率低等問(wèn)題，極大限制了pGH的應(yīng)用。借助基因工程技術(shù)表達(dá)pGH能夠克服上述缺點(diǎn)，使pGH在生產(chǎn)上應(yīng)用成為可能。

自20世紀(jì)80年代起，有關(guān)pGH的克隆研究逐步深入。Seeburg等［15］用基因文庫(kù)的方法克隆了pGH的非全長(zhǎng)基因;繼而，Vize等［2］利用含pGH基因全長(zhǎng)cDNA序列作為雜交探針確定了該基因的全序列。我國(guó)在國(guó)外pGH研究的基礎(chǔ)上，也進(jìn)行了一些探索。王華巖等［16］克隆得到了含5'端和3'端UTR的pGH全長(zhǎng)cDNA;齊順章等［17］對(duì)pGH cDNA全基因序列進(jìn)行了測(cè)定分析;楊青等［18］從構(gòu)建的豬腦垂體基因文庫(kù)中篩選到了pGH基因并成功克隆了該基因。Evock等［19］最先通過(guò)原核表達(dá)技術(shù)表達(dá)豬生長(zhǎng)激素，而且具有促生長(zhǎng)生物活性。目前的研究集中在利用原核或真核表達(dá)系統(tǒng)高效表達(dá)有活性的重組pGH上。

3.1 pGH基因的原核表達(dá)

pGH原核生物表達(dá)系統(tǒng)通常以大腸桿菌作為受體，技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)便，且大腸桿菌繁殖周期短、外源蛋白表達(dá)量高。但原核表達(dá)系統(tǒng)也存在明顯缺點(diǎn)限制其應(yīng)用，主要體現(xiàn)在:①原核其表達(dá)的pGH形成會(huì)包涵體，而不能分泌到培養(yǎng)基上清中，提取蛋白質(zhì)首先必須首先破碎細(xì)胞獲得包涵體，然后利用強(qiáng)變性劑來(lái)溶解包涵體使pGH蛋白變性，最后變性蛋白通過(guò)復(fù)性才能得到活性蛋白，包涵體雖有益于抵御蛋白酶降解，但不利于蛋白質(zhì)的分離純化。②原核表達(dá)蛋白無(wú)翻譯后的修飾，并且從包涵體制備的外源蛋白可能無(wú)生物活性，pGH基因的表達(dá)序列長(zhǎng)度(ORF序列、成熟肽片段等)也影響蛋白質(zhì)的活性。③原核重組表達(dá)系統(tǒng)遺傳穩(wěn)定性差，需要選擇合適的表達(dá)載體來(lái)表達(dá)目的蛋白質(zhì)，還需優(yōu)化誘導(dǎo)溫度、誘導(dǎo)因子等。解決上述問(wèn)題，pGH原核表達(dá)才能成功應(yīng)用。最新研究證實(shí)，注射原核表達(dá)的重組pGH蛋白的日本微型豬表現(xiàn)出促生長(zhǎng)效果［20］。

3.2 pGH基因的真核表達(dá)

3.2.1 哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)pGH pGH在哺乳動(dòng)物、魚(yú)類中已經(jīng)成功得到表達(dá)并具有生物效應(yīng)，考慮到哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)的產(chǎn)物在分子結(jié)構(gòu)、理化特性和生物學(xué)功能方面最接近天然蛋白質(zhì)分子，用哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)來(lái)表達(dá)pGH，可為pGH蛋白的生產(chǎn)應(yīng)用提供依據(jù)。

脂質(zhì)體載體和病毒載體常用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞的轉(zhuǎn)染。1990年，Kato等［21］利用哺乳動(dòng)物猴COS-1細(xì)胞成功表達(dá)了pGH，重組pGH蛋白同天然pGH蛋白分子大小一致。2007年，Zuhorn等［22］發(fā)現(xiàn)陽(yáng)離子脂質(zhì)體(CLS)能克服細(xì)胞障礙將表達(dá)載體成功轉(zhuǎn)染到細(xì)胞內(nèi)表達(dá)目的基因。2011年，Peng等［23］利用CLS介導(dǎo)的含 pGH 基因載體在COS-7真核細(xì)胞內(nèi)表達(dá)pGH蛋白和小鼠體內(nèi)表達(dá)pGH，小鼠體重發(fā)生顯著變化。陳斌方等［24］用帶有pGH cDNA的核糖體進(jìn)入位點(diǎn)介導(dǎo)的雙順?lè)醋硬в行旅顾乜剐詷?biāo)記的逆轉(zhuǎn)錄病毒載體pSN-pGH轉(zhuǎn)染鼠胚胎成纖維細(xì)胞，將感染的細(xì)胞通過(guò)腹膜注射到同系的去垂體小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)感染細(xì)胞分泌表達(dá)的pGH具有生物活性，植入15～57 d后小鼠脛骨有明顯的促生長(zhǎng)效應(yīng);G418處理小鼠發(fā)現(xiàn)植入的成纖維細(xì)胞70 d還有存留，隨著小鼠生長(zhǎng)，轉(zhuǎn)染細(xì)胞減少而pGH mRNA水平降低，但pGH轉(zhuǎn)錄水平并不降低。采用病毒載體轉(zhuǎn)染細(xì)胞植入動(dòng)物體內(nèi)能夠表達(dá)有促生長(zhǎng)效應(yīng)的活性蛋白，但表達(dá)水平受pGH cDNA拷貝數(shù)的限制。利用不帶任何篩選標(biāo)記的逆轉(zhuǎn)錄病毒載體將pGH cDNA轉(zhuǎn)入鼠成纖維細(xì)胞NIH373中表達(dá)，并將帶有新霉素篩選標(biāo)記的pGH反病毒載體二次感染處理NIH373細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)增加宿主染色體前病毒中pGH DNA的拷貝數(shù)增加，進(jìn)而增加氮端發(fā)生修飾的pGH的分泌量也有所增加［25］。

利用哺乳動(dòng)物細(xì)胞系來(lái)表達(dá)pGH，表達(dá)的重組蛋白具有翻譯后的修飾并表現(xiàn)天然的生物活性，但應(yīng)用何種哺乳動(dòng)物細(xì)胞系表達(dá)都存在細(xì)胞凋亡、表達(dá)調(diào)控原件的優(yōu)化等問(wèn)題，細(xì)胞培養(yǎng)成本較高并且篩選標(biāo)記不明顯，加之目的蛋白收獲量較低，很難投入生產(chǎn)，因此需要探索新的蛋白質(zhì)表達(dá)技術(shù)。

3.2.2 酵母表達(dá)pGH 酵母表達(dá)的外源蛋白存在翻譯后的加工修飾，酵母兼具大腸桿菌異源蛋白表達(dá)量高的優(yōu)點(diǎn)，因此酵母已成為基因工程技術(shù)中重要的表達(dá)系統(tǒng)。Jo等［26］根據(jù)已報(bào)道的pGH基因編碼序列，通過(guò)優(yōu)化密碼子在酵母細(xì)胞中成功表達(dá)了pGH，其大小為22 kDa，并占胞內(nèi)可溶蛋白10%，獲得的重組pGH同樣具有改變豬生長(zhǎng)速率的生物活性。但是酵母表達(dá)系統(tǒng)同樣存在表達(dá)蛋白內(nèi)部降解、信號(hào)肽加工不完全、表達(dá)產(chǎn)物過(guò)度糖基化等不足，需要在實(shí)際應(yīng)用中不斷改進(jìn)。

3.2.3 昆蟲(chóng)表達(dá)pGH 桿狀病毒表達(dá)載體系統(tǒng)(baculovirus expression vector system，BEVS)，也稱作昆蟲(chóng)表達(dá)系統(tǒng)，于20世紀(jì)80年代構(gòu)建并開(kāi)始廣泛應(yīng)用，是一種功能全面的真核細(xì)胞基因表達(dá)載體系統(tǒng)，具有多角體啟動(dòng)子控制下的高效表達(dá)、真核細(xì)胞完善的轉(zhuǎn)譯后加工修飾、較易從細(xì)胞培養(yǎng)上清中和昆蟲(chóng)組織中純化目的蛋白等優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)前，已有數(shù)千計(jì)的異源基因在該系統(tǒng)中得到表達(dá)，且產(chǎn)生的重組蛋白可進(jìn)行精確的蛋白質(zhì)折疊、糖基化、信號(hào)肽切割等翻譯后加工修飾;并且基因加入信號(hào)肽后，表達(dá)產(chǎn)物有較強(qiáng)的胞外分泌能力，有利于產(chǎn)物的后加工，并且重組體的遺傳穩(wěn)定性好［27］，BEVS在上述方面明顯優(yōu)于原核表達(dá)載體系統(tǒng)。歐陽(yáng)菁等［28］利用BEVS在昆蟲(chóng)細(xì)胞中表達(dá)了pGH基因，選擇帶病毒polh基因啟動(dòng)子和gp67信號(hào)肽的重組pGP67-pGH轉(zhuǎn)移載體，與致死缺陷型線性化AcMNPV-OCC-DNA共轉(zhuǎn)染草地夜蛾細(xì)胞(Sf9)，構(gòu)建了既能形成多角體又能表達(dá)外源基因的苜蓿丫紋夜蛾核多角體重組病毒AcMNPV-pGP67-pGH-OCC+，SDS-PAGE 和 Western雜交檢測(cè)到感染重組病毒的Hi5細(xì)胞上清液可溶蛋白中22 kDa的豬生長(zhǎng)激素條帶，pGH蛋白占細(xì)胞可溶蛋白的4.48%。雖然桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)蛋白可完成翻譯后的修飾并且表達(dá)量相對(duì)較高，但該系統(tǒng)還具有病毒增殖周期較短，目的蛋白無(wú)法連續(xù)表達(dá)的缺點(diǎn)，并且病毒基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制尚不清楚，各病毒株系之間毒力還存在差異，毒力的大小和增殖直接影響蛋白質(zhì)的表達(dá)量，需要進(jìn)一步深入研究。

家蠶是迄今為止被人類完全馴化并得以充分利用的重要經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)之一，具有易飼養(yǎng)、繁殖周期短、繁殖數(shù)量大等特點(diǎn)。在基因工程領(lǐng)域，作為重要的模式生物，家蠶的遺傳背景清楚，研究深入。家蠶表達(dá)外源基因具有簡(jiǎn)單、成本低廉、安全等優(yōu)點(diǎn)，以家蠶生物作為反應(yīng)器可低成本、大規(guī)模生產(chǎn)重組蛋白，是一種重要的昆蟲(chóng)表達(dá)系統(tǒng)，目前已得到廣泛的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。家蠶桿狀病毒表達(dá)系統(tǒng)被廣泛用于家蠶生物反應(yīng)器研究中，朱江等［29］將帶有6×His純化標(biāo)簽的 pGH基因片段連接到pBacPAK構(gòu)建成重組穿梭載體pPGH030，重組載體同Bm-BacPAK6共轉(zhuǎn)染BmN細(xì)胞，細(xì)胞破碎后的上清溶液中可檢測(cè)到pGH蛋白表達(dá);BmN細(xì)胞上清液接種5齡家蠶和蠶蛹，幼蟲(chóng)和蛹血淋巴中均檢測(cè)到分子量約25 kDa的特異pGH蛋白質(zhì)條帶，證實(shí)pGH在家蠶細(xì)胞和蠶體中得到了表達(dá)。與昆蟲(chóng)培養(yǎng)細(xì)胞相比，利用家蠶幼蟲(chóng)和蛹生產(chǎn)pGH能夠獲得更高的表達(dá)量，同時(shí)還可開(kāi)發(fā)為含有pGH蛋白的新型昆蟲(chóng)飼料。

利用家蠶BmNPV表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)重組蛋白時(shí)，存在家蠶批次病毒接種的問(wèn)題，并且后續(xù)蛋白分離純化相對(duì)繁瑣。因此，對(duì)家蠶反應(yīng)器表達(dá)重組蛋白的大量研究集中在改進(jìn)轉(zhuǎn)基因方法，以及如何提高蛋白表達(dá)量和易于分離純化蛋白上。家蠶個(gè)體表達(dá)重組蛋白pGH的后續(xù)分離純化較為困難，而采用家蠶特異組織(絲腺、脂肪體等)在特定時(shí)期表達(dá)pGH，可提高其表達(dá)量并彌補(bǔ)個(gè)體表達(dá)的不足。家蠶幼蟲(chóng)的絲腺作為合成和分泌絲蛋白的器官，5齡后期絲膠和絲心蛋白大量合成，若利用相應(yīng)的絲膠和絲素啟動(dòng)子來(lái)驅(qū)動(dòng)pGH的表達(dá)，不僅利于純化目的蛋白，而且表達(dá)量大為提高［30］。家蠶組織特異性表達(dá)基因的啟動(dòng)子也逐漸被克隆，如30k蛋白家族中的lp3基因啟動(dòng)子，在家蠶脂肪體和血液中特異表達(dá)［31］，還有中腸特異表達(dá)啟動(dòng)子［32］等。而家蠶組成型啟動(dòng)子如A3［33］、熱激蛋白 HSP 啟動(dòng)子［34］在家蠶的各個(gè)組織盡有表達(dá)，不存在時(shí)期特異性，應(yīng)用這類啟動(dòng)子則方便純化蛋白且目的蛋白表達(dá)量也相對(duì)較高。為了增強(qiáng)啟動(dòng)子的驅(qū)動(dòng)活性，也可以在啟動(dòng)子的上游插入增強(qiáng)子片段使目的蛋白表達(dá)量增大。目前家蠶轉(zhuǎn)基因技術(shù)相對(duì)成熟，已經(jīng)建立各種轉(zhuǎn)基因載體，如，基于pigg Bac轉(zhuǎn)座子帶熒光篩選標(biāo)記(GFP、DsRed)的轉(zhuǎn)基因家蠶，制作相對(duì)容易［35］。家蠶轉(zhuǎn)基因技術(shù)的研究對(duì)拓展家蠶生物反應(yīng)器和促進(jìn)pGH的生產(chǎn)化具有重要意義。

3.3 pGH轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究

自1982年將pGH基因整合到小鼠基因組上首先實(shí)現(xiàn)陽(yáng)性轉(zhuǎn)基因小鼠［36］，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)成功將 pGH 基因應(yīng)用于豬［37］、兔子［38］等哺乳動(dòng)物。評(píng)估重組pGH的功能需要測(cè)定轉(zhuǎn)基因動(dòng)物體重和組織發(fā)育情況，確定pGH的促生長(zhǎng)作用。1988年，Vize等［37］建立用人金屬硫蛋白啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)pGH表達(dá)的轉(zhuǎn)基因豬，陽(yáng)性個(gè)體較陰性個(gè)體生長(zhǎng)速率加快和體重有所增加;2003年，仲飛等［39］同樣使用綿羊鐵硫蛋白啟動(dòng)子啟動(dòng)pGH在小鼠體內(nèi)表達(dá)促進(jìn)了個(gè)體生長(zhǎng)速率。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體重發(fā)生了明顯變化，但是潛在的風(fēng)險(xiǎn)還不得而知，為了克服簡(jiǎn)單外源啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)GH表達(dá)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)給動(dòng)物個(gè)體產(chǎn)生的副作用，Jia等［40］運(yùn)用BAC(細(xì)菌人工染色體)攜帶pGH基因，還包括正、負(fù)調(diào)控元件，選擇合適啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)pGH在小鼠體內(nèi)表達(dá)，陽(yáng)性小鼠在整個(gè)發(fā)育過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)任何疾病癥狀。1998年，張志紅等［41］構(gòu)建綿羊鐵硫蛋白啟動(dòng)子啟動(dòng)pGH的表達(dá)盒，將載體注射到金魚(yú)受精卵內(nèi)表達(dá)pGH，金魚(yú)表達(dá)的重組pGH能使其體重明顯上升，證實(shí)pGH在魚(yú)類也同樣產(chǎn)生促生長(zhǎng)的效果。

4 重組豬生長(zhǎng)激素的應(yīng)用與發(fā)展前景

開(kāi)發(fā)重組豬生長(zhǎng)激素具有重要的科研價(jià)值、經(jīng)濟(jì)意義、社會(huì)意義和生態(tài)效益。動(dòng)物微量注射pGH就能產(chǎn)生明顯的促生長(zhǎng)效果，能夠提高豬對(duì)飼料的利用率，縮短肉豬的出欄時(shí)間，減少碳排放，緩解市場(chǎng)供需矛盾。但pGH的應(yīng)用必須有嚴(yán)格的規(guī)范和監(jiān)管，一方面，過(guò)量注射或長(zhǎng)期注射pGH會(huì)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)，甚至嚴(yán)重的副作用，如雌性牛個(gè)體生育率下降，可能完全不育，免疫力也低于未注射的個(gè)體［42］，而豬長(zhǎng)期注射重組 pGH蛋白的潛在問(wèn)題還未評(píng)估。另一方面，由于正常動(dòng)物個(gè)體自身合成分泌的生長(zhǎng)激素足以維持正常的生長(zhǎng)發(fā)育，因此利用通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)在動(dòng)物體內(nèi)過(guò)量表達(dá)同源或外源GH進(jìn)行生產(chǎn)性應(yīng)用，則必須嚴(yán)格評(píng)估其安全性。

使用重組pGH促進(jìn)肉豬生長(zhǎng)的同時(shí)保持豬個(gè)體的健康是今后生產(chǎn)應(yīng)用的重要方向。重組pGH蛋白與固醇類激素、人工合成的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)激素不同，不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間在動(dòng)物體內(nèi)殘留，因此不存在pGH在動(dòng)物體內(nèi)積累的問(wèn)題。人食用注射pGH的豬或轉(zhuǎn)pGH基因的豬，因pGH半衰期較短、種間異性，不與hGH受體結(jié)合產(chǎn)生生理效應(yīng)，短時(shí)間內(nèi)對(duì)人體不會(huì)產(chǎn)生危害，但是目前還沒(méi)有充分的證據(jù)證明pGH對(duì)人體無(wú)潛在且長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響，因此還需嚴(yán)格評(píng)估。盡管重組pGH應(yīng)用于養(yǎng)豬業(yè)仍存在分歧，但是相對(duì)于傳統(tǒng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)激素，在動(dòng)物毒性、動(dòng)物殘留和對(duì)人體的影響等方面，已經(jīng)具有明顯的比較優(yōu)勢(shì)。通過(guò)基因工程技術(shù)優(yōu)化，清楚探索該激素作用機(jī)制，重組豬生長(zhǎng)激素同樣能夠應(yīng)用于生產(chǎn)。通過(guò)優(yōu)化pGH基因的翻譯序列、引入其基因內(nèi)含子序列、選擇優(yōu)異的啟動(dòng)子等手段使得重組pGH蛋白更接近天然結(jié)構(gòu);清楚了解pGH的代謝機(jī)理，研究如何在生豬飼養(yǎng)過(guò)程中合理、規(guī)范使用pGH蛋白，可將pGH蛋白質(zhì)運(yùn)用于養(yǎng)豬業(yè)以生產(chǎn)更加健康的豬。不同區(qū)域的豬在瘦肉率、口感、生長(zhǎng)速度等性狀上都存在差異，運(yùn)用傳統(tǒng)的育種手段，還存在生殖隔離、選育周期較長(zhǎng)等問(wèn)題，若將pGH用于經(jīng)濟(jì)性狀較好的豬品種，該品種豬可實(shí)現(xiàn)瘦肉率高、生長(zhǎng)較快等傳統(tǒng)育種的目標(biāo)，可解決傳統(tǒng)遺傳育種遇到的上述問(wèn)題。

利用經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)家蠶來(lái)表達(dá)豬生長(zhǎng)激素，可充分合理利用家蠶資源，繭殼產(chǎn)生其經(jīng)濟(jì)價(jià)值外，蛹和蛾還可以開(kāi)發(fā)含pGHz的新型飼料添加劑，無(wú)需提取純化pGH蛋白即可直接應(yīng)用，節(jié)省pGH蛋白的生產(chǎn)成本，這也是目前頗具生產(chǎn)前景的研究方向。

隨著人口增加，人們對(duì)物質(zhì)生活要求的提高，養(yǎng)豬業(yè)飼料成本上漲、占生產(chǎn)成本比重增大，pGH的使用有助于緩解上述矛盾。重組pGH蛋白質(zhì)并不隨著豬的生長(zhǎng)在豬體內(nèi)殘留，在經(jīng)基因工程技術(shù)優(yōu)化以后，pGH能為廣大消費(fèi)者提供相對(duì)廉價(jià)、瘦肉率高、更健康的豬，產(chǎn)生重大的社會(huì)效益，因此，研究開(kāi)發(fā)重組豬生長(zhǎng)激素、實(shí)現(xiàn)重組豬生長(zhǎng)激素蛋白生產(chǎn)化具有廣闊的發(fā)展前景。

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