動物細(xì)胞工程在動物生物技術(shù)中的應(yīng)用

陳濤

摘?要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的科學(xué)研究水平越來越高，其中細(xì)胞工程是當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的重要組成部分，其在制藥、醫(yī)療、動物繁殖、植物育種等各領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。本文主要是論述了動物細(xì)胞工程在動物生物技術(shù)中的相關(guān)應(yīng)用，具體包括特殊動物、單克隆抗體和細(xì)胞因子、器官和組織的生產(chǎn)、細(xì)胞治療等幾方面。

關(guān)鍵詞：動物細(xì)胞工程;動物生物技術(shù);應(yīng)用

細(xì)胞工程是應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的理論和方法，按照人們的設(shè)計藍(lán)圖進(jìn)行基于細(xì)胞水平上的遺傳操作，或者是大規(guī)模的細(xì)胞和組織培養(yǎng)。而動物細(xì)胞工程已經(jīng)成為的當(dāng)前生物技術(shù)的重要任務(wù)，包括細(xì)胞融合、細(xì)胞拆合、染色體導(dǎo)入和基因轉(zhuǎn)移這四個方面的技術(shù)應(yīng)用，其對當(dāng)前的生物技術(shù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、生產(chǎn)特殊動物

（一）在牲畜養(yǎng)殖的優(yōu)化改良上

當(dāng)前我國畜牧的發(fā)展速度越來越快，出于對牲畜及其相關(guān)產(chǎn)品品質(zhì)的高質(zhì)量要求，其品種的優(yōu)化改良也成為當(dāng)前動物生物技術(shù)重要的研究方向，而動物細(xì)胞工程中的人工受精、胚胎移植等技術(shù)在畜牧業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用逐漸普及，在生產(chǎn)實(shí)踐中，越來越多的技術(shù)人員開始利用胚胎分割技術(shù)、顯微操作技術(shù)、核移植技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等等多項技術(shù)的綜合使用來使得動物的卵細(xì)胞得到改變，經(jīng)過改造的卵細(xì)胞會比動物自然排出的卵細(xì)胞具有更優(yōu)良的性能，比如在奶牛上試驗(yàn)可以培養(yǎng)出高產(chǎn)奶牛，在豬上試驗(yàn)可以培育出瘦肉型豬，為當(dāng)前畜牧業(yè)的生產(chǎn)提供動力。

比如體外受精技術(shù)與胚胎性別控制技術(shù)的應(yīng)用。體外受精技術(shù)能使得優(yōu)良母畜的繁殖潛力得到充分的發(fā)揮，并保存動物機(jī)體優(yōu)質(zhì)的遺傳資源，尤其是在一些即將滅絕動物的拯救與保護(hù)上有著較高的效果。目前，該項技術(shù)主要是應(yīng)用在奶牛這種單胎生且能帶來較大經(jīng)濟(jì)價值大的動物身上，通過體外受精能有效地增加奶牛數(shù)量，有利于進(jìn)一步擴(kuò)大畜牧業(yè)養(yǎng)殖規(guī)模。胚胎性別控制技術(shù)則是用人工的方式控制繁殖出來的動物的性別，通常雄性動物生長速度快，適合供應(yīng)市場肉質(zhì)產(chǎn)，而雌性動物適用于蛋奶的供應(yīng)，因此可以根據(jù)其特性進(jìn)行性別控制，通過離心分離法、免疫學(xué)分離法、PCR 擴(kuò)增法等可以進(jìn)行有效的控制，進(jìn)一步提高選育強(qiáng)度，從而提高畜牧業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）遺傳病動物模型的研制

遺傳病動物模型可以為臨床治療提供依據(jù)，具體的實(shí)施辦法就是將致癌基因?qū)胧蟮氖芫言藘?nèi)形成轉(zhuǎn)致癌基因小鼠，利用這些轉(zhuǎn)致癌基因小鼠就可以研究某些癌基因的致癌機(jī)理及其達(dá)的調(diào)控過程。

（三）藥物篩選模型

藥物篩選是當(dāng)前醫(yī)藥行業(yè)的重要工作，目前，我國藥理學(xué)發(fā)展速度較快，越來越多的新型藥物出現(xiàn)，同時這些新的藥物也有著與其他藥物不同的藥物作用靶點(diǎn)、功能蛋白質(zhì)、基因表達(dá)，因此藥物篩選過程中也需要在大量新的靶點(diǎn)進(jìn)行新藥篩選。細(xì)胞分子水平藥物篩選模型應(yīng)運(yùn)而生，對高通量藥物的篩選工作起到重要的作用。

二、生產(chǎn)單克隆抗體和細(xì)胞因子

（一）診斷各類病原體

單克隆抗體在菌種型及亞型、病毒的變異株以及寄生蟲不同生活周期的抗原性等方面的鑒別上具有重要的作用，相比與傳統(tǒng)的血清法或動物免疫法，單克隆抗體能夠檢測出多種病毒中非常細(xì)微的株間差異，其高度特異性與靈敏性能夠大大提高抗原抗體反應(yīng)的特異性，試驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。

（二）單克隆抗體作為導(dǎo)向藥物的載體

具有導(dǎo)向能力的物質(zhì)為載體的藥物療效顯著，下一步可能會取代當(dāng)前的抗癌藥物、抗生素等常規(guī)藥物。

（三）生產(chǎn)各種生物藥品

單克隆抗體技術(shù)可以生產(chǎn)各種生物藥品，并且在降低生產(chǎn)成本的同時還能夠提高藥品質(zhì)量。當(dāng)前單克隆抗體技術(shù)在抗生素、菌苗、抗體、各種疫苗、生物活性物質(zhì)等生物藥品的生產(chǎn)上具有廣闊的應(yīng)用前景，具體實(shí)施過程中主要是通過培養(yǎng)、誘變等細(xì)胞工程或細(xì)胞融合途徑來培養(yǎng)出在培養(yǎng)條件下長期生長、分裂并能分泌某種激素的細(xì)胞系。

三、生產(chǎn)特殊器官和組織

現(xiàn)代醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展水平越來越高，其中應(yīng)用到大量先進(jìn)的技術(shù)手段來提高治療效果，細(xì)胞工程的應(yīng)用更是進(jìn)一步提高了患者的生存質(zhì)量，尤其是在針對一些治療難度較大或者對患者自身傷害的疾病上更能夠獲得奇效。當(dāng)前在醫(yī)療實(shí)踐中主要是運(yùn)用細(xì)胞工程技術(shù)生產(chǎn)特殊器官和組織，這樣能夠使人體殘余器官的少量正常細(xì)胞在體外繁殖，從而獲得患者所需要的、具有相同功能又不存在排斥反應(yīng)的器官，將其應(yīng)用到器官移植手術(shù)當(dāng)中，具有較好的治療效果。比如在人工皮膚領(lǐng)域，通過體外自制皮膚可以更好的解決燒傷治療中的難題，在整容行業(yè)也有著較為廣泛的應(yīng)用;在重建外科領(lǐng)域已成功地進(jìn)行了自體軟骨、骨、肌腱等的移植;組織工程技術(shù)也能夠完成血管化的組織再生。除此以外，植入肝細(xì)胞法在當(dāng)前肝臟疾病的治療中逐漸發(fā)展起來，將體外培養(yǎng)的肝細(xì)胞可以借助生物基質(zhì)構(gòu)成的細(xì)胞生物反應(yīng)器之類的裝置來發(fā)揮功能，具有較好的效果。

四、細(xì)胞治療

細(xì)胞治療中所應(yīng)用到的類型有間充質(zhì)干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、造血干細(xì)胞等多種，其在癌癥或腫瘤、肌肉骨骼相關(guān)疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病、免疫系統(tǒng)疾病等多種臨床學(xué)科已經(jīng)得到應(yīng)用。比如在肝臟損害的細(xì)胞治療方面，早在2005年就有使用自體 BMSCs（CDl33+）經(jīng)門靜脈輸注來治療右半肝栓塞的成功案例，后續(xù)的研究實(shí)踐中也證明了BMSCs（CD34+、CD45+、C-kit+）移植治療肝功嚴(yán)重受損具有較好的治療效果;在糖尿病的治療上，應(yīng)用自體 BMSCs（CD34+、CD38+）經(jīng)脾動脈移植治療糖尿病也有顯著療效。除此以外，細(xì)胞治療在遺傳病基因治療以及腫瘤質(zhì)量等方面也已經(jīng)加強(qiáng)了研究力度，其在現(xiàn)代醫(yī)療事業(yè)中具有重要的地位，是現(xiàn)代醫(yī)療事業(yè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展的動力。

五、結(jié)語

綜上所述，動物細(xì)胞工程的現(xiàn)代生物科學(xué)研究進(jìn)程中的重要成果，其在生產(chǎn)特殊動物、單克隆抗體、器官和組織的生產(chǎn)、細(xì)胞治療等幾方面的應(yīng)用上具有先進(jìn)性成果，有力的推動了現(xiàn)代社會的建設(shè)發(fā)展。同時，相關(guān)科技人員應(yīng)該加大動物細(xì)胞工程的研究開發(fā)力度，進(jìn)一步提高動物生物技術(shù)的發(fā)展水平。

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