动物转基因技术在医学领域的应用
2023-09-02
来源:独旅网
wwW.sydkzz.corn 2O15年4月下 动物转基因技术在医学领域的应用 王飞 王 宁士j乜婕 625000) (雅安职业技术学院, 四川I雅安摘 要:随着动物转基因技术研究的不断深入和日趋完善,以转 用逆转录病毒介导的方式将上述细胞重编程为“病人特异性的”PS细胞;Jaenischd ̄组【J。 移除外源基因的人iPS细胞成功诱导 基因动物为模型开展人类疾病发病机制、疾病治疗和药物筛选的 人iPS细胞技 研究已成为21世纪医学研究的焦点。以转基因动物模型为基础的 成多巴胺神经元,为帕金森氏症的治疗带来了福音。i “病人特异的”或“疾病特异 诱导性多功能干细胞、基因治疗、异种器官移植、疾病动物模型 术的成功为建立“个体特异的”、研究在临床医学基础研究中起着重要的作用,它的研究、开发和 的”人iPS细胞和实现“个体化的”药物药效与ADME/Tox评价, 为研究特定疾病的发病机制,为再生医学和单基因遗传病治疗奠 应用为医学研究提供了保障。 关键词:转基因技术;诱导性多功能干细胞;基因治疗;异种器 定了良好基础 。官移植 2基因治疗 基因治疗(gene therapy)是指基因工程技术,将外源DNA 转基因技术是在现代分子生物学的基础上,运用基因工程等 或RNA片段导入靶细胞体内,以纠正或补偿基因缺陷和异常引 实验技术,将分离或重组的目标基因转入特定生物中,使其与宿 发的疾病,从而达到治疗的目的。通常包括基因修正、基因置 主细胞基因重组,在进行人工选育后获得遗传性状稳定的个体。 换、基因失活、基因增强、基因增补、自杀基因以及采用外源性 动物转基因技术起始于20世纪8O年代,Jaenisch等Ⅲ利用逆转录病 细胞调节因子基因,抗药物毒性基因、核酸酶基因等的免疫治 毒感染小鼠胚胎获得了莫氏白血病病毒转基因小鼠,到1980年美 疗和药物治疗。基因治疗起源于20世纪80年代,但直到1990年美 国科学家Gordon等[21发明了显微注射法,开启了转基因动物制备的 国国立卫生研究院的Blease等 用正常人腺苷脱氨酶(adenosine nase,ADA)基因的反转录病毒载体培养患儿的白细胞,并 阀门。随着转基因技术的不断发展和完善,体细胞核移植技术的 deamiI(IL一2)刺激其增殖,再通过静泳输入患有严 出现改善了传统转基因手段成功率不稳定、效率低的缺点,转基 用白细胞介素素ID)的患儿,成功进行了世界上首例 因技术在实用性和多样性方面取得长足的发展。经过近3O年的发 重复合免疫缺陷综合征(SCI991年我国首例基因治疗——复旦大学遗传学研 展,转基因技术取得显著的成效,形成以生殖干细胞介导的转基 临床基因治疗。1因技术、对胚胎干细胞以及体细胞等进行基因打靶的定点整合、 究所与第二军医大学长海医院血液科合作进行的血友病B基因治 RNA干扰介导的基因沉默、诱导性多功能干细胞(iPS)等为核 疗,进行持续2年的跟踪患者出血症状有所好转,基因治疗取得阶 心的转基因技术,不仅提高了转基因的效率,更使得基因表达 段性进展。基因治疗经过近三十年的发展取得了巨大成就,被认为是有 的精确调控得以实现 】。当前,转基因技术在医学领域的研究Et 渐成熟,转基因技术的研究、开发和应用将会为医学的发展更好 效治疗先天和后天基因疾病的潜在方法。随着基因基础研究和临 床前试验的不断开展和深入,基因治疗已试用于临床上遗传性疾 地服务。 病、恶性肿瘤、神经性疾病、心血管疾病、自身免疫性疾病等疾 1诱导性多功能干细胞(iPS) nberg_1 利用逆转录病毒载体基因转移技术将 诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS 病的治疗。如:Rosecells),是运用现在基因工程技术,利用载体将转录因子转入分 细胞因子基因导人肿瘤浸润淋巴细胞,率先开展了肿瘤免疫基因 化的体细胞中,使其重编程为类似胚胎干细胞的一种细胞类型。 治疗的临床试验;Lan等 更是结合前人对胰岛素研究的精华,建 iPS技术不受免疫排斥、细胞来源、伦理道德等的限制,简单易 立L—PK中的GIREs与G6P偶联的嵌合体启动子,更为精确地实现 行操作性强,该技术的诞生为生命科学领域带来了福音,被誉为 了葡萄糖和胰岛素对胰岛素基因的双向调控;利用CCR5 A 32对干 生命科学领域新的里程碑。2006年,Yamanaka/J ̄组 尝试利用不 细胞进行修饰,并回输入艾滋病患者体内,可以重建机体内的免 mothy Brown接受来自拥有纯合子CCR5△32突变体供 同转录因子组合导人小鼠成纤维细胞,确定Oct4、Sox2、c—Myc 疫功能 ,TiV感染功能性治愈的患 和Klf4的基因组合能将小鼠成纤维细胞诱导为iPS细胞,开启了 体的干细胞移植,已经成为第一个宣布HI1 。基因治疗作为一种全新的疾病治疗手段,将在一定程度上 iPS研究之路。2007年,Yamanakad ̄组 恫样利用Oct4、Sox2、 者【c—Myc和Klf4的基因组合将人皮肤成纤维细胞重编程为iPS细胞; Thomson/J ̄组 利用转录因子将人的体细胞重编程为iPS细胞; Jaenisch4'组 用iPS细胞来源的造血前体细胞成功治疗镰刀状红细 胞贫血。随着iPS技术的革新和不断发展,更少转录因子更安全的 改变人类疾病治疗的历史进程,使遗传疾病不仅能在当代治疗, 而且还能将校正的基因传给患者的下一代,最终根治遗传疾病。 随着人类基因组计划的顺利实施和完成,新的人类疾病基因的发 现和克隆,基因治疗研究和应用将不断取得突破性进展_1 。 iPS细胞被重编程 】,不同来源或不同发育阶段的人类体细胞被重 3异种器官移植 编程为iPS细胞 ],在小鼠上的研究更是将神经细胞、肝细胞、胃 异种器官移植(xen0transp1antation)是指是用手术的方法将 细胞、胰腺细胞等重编程为iPS细胞,且通过不同的方法提高了重 某一物种的细胞、组织或器官作为供体移植到另一种物种。但异 编程的效率。iPS技术在其他物种上的成功促进了人类iPS细胞的 种器官作为供体移植到人类之后会激活免疫系统,引发一系列剧 研究,Eggan4 ̄[1 从家族型肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)患 烈的免疫排斥反应,包括超急性排斥反应、急性血管排斥反应、 者身上提取皮肤细胞,将其重编程为“疾病特异”的iPS细胞,并 细胞排斥反应和慢排斥反应。随着手术技术的成熟,免疫抑制剂 在体外诱导分化出运动神经元;Daley,']x¥ ̄Il1]在一些列遗侉l生疾病 的发展,器官移植成功率的大幅提高,器官移植已成为许多终末 的病人身上获取皮肤成纤维细胞或骨肉瘤起源的间充质细胞,利 期疾病首选的治疗方法。器官的严重短缺已经阻碍了器官移植的 发展,如何有效解决器官来源的问题成为临床医学的焦点,动物 器官来源丰富,数量庞大,用动物器官作异种供体是一种有效解 作者简介:王飞(1986一),男,硕士研究生,雅安职业技术学院教 师,研究方向:动物遗传育种与繁殖。 决来源的途径,致使关于异种器官移植的研究迅速蓬勃发展。 wwW.sYdkZZ.corn 早在l6世纪初的时候,人们就开始了异种组织和细胞方面 的移植【2…,但直到1905年,世界首例异种器官移植手术才得以实 现:法国的Prineeteau研究组将健康的兔肾植入肾功能衰竭儿童体 内,手术很成功,术后一切情况良好,但在维持16d后,儿童由 于肺部感染而死亡口”。动物器官移植后能在人体内存活一段时间 并能发挥其功能 ,使得世界各地的研究者纷纷加入到异种移植 器官研究之中。近年来,异种器官移植取得突破性进展,经基因 修饰过的猪在用于灵长类动物的器官移植中有着良好表现。Cozzi E等(2000)[2 利用转人衰变加速因子基因CD55(human decay— accelerating factor,hDAF)的猪肾移植到猕猴,受CD55基因在补 体激活调节中的作用,超急性排斥反应受到一定程度抑制,猪肾 在猕猴体内有效存活了78天,随后Bhatti FN等㈣也获得了转hDAF cells from adult human fibroblasts by defined factors[J].Cell,2007; 131(05):861—72. 【6]Yu J,Vodyanik M A,Smuga-Otto K.Induced pluripotent stem cell lines derived from human somatic cells[J].Science,2007;3 18 (5858):1917—20. 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[241 Bhatti F N,Schmoeckel M,Zaidi A,Cozzi E,Chavez G,Goddard M,et a1.Threemonth survival of HDAFF transgenic pig hearts wwW.sydkzz.corn 2015年4月下 蟊臣嚣 对农牧区产地检疫管理模式的探索 仁青卓玛 (青海省果洛州久治县兽医站,青海久治摘624700) 要:农牧区产地检疫是进行动物检疫的第一道关口,对有效 要从牲畜的分布、交通条件、放牧情况和方便牧民等几个方面出 预防口蹄疫、禽流感、生猪无名高热等动物疫病,保证广大人民 发,以家畜流通量大的畜产品集散地、交通沿线等为重点,科学 设置动物产地检疫服务点。 群众的食肉安全,具有重要的现实价值。 关键词:农牧区:产地检疫;管理模式 其次,组建高素质的检疫队伍。农牧区产地检疫离不开高素 质的检疫队伍,通过掌握当地出栏家畜报检工作,防止出现漏检 对农牧区动物进行产地检疫,能实现源头管控口蹄疫、禽流 和逃检等情况发生,提升出栏家畜实行产地检疫的效能。同时, 感、生猪无名高热等疫情传播,有效规避经济损失,做好进入动 还需要结合检疫工作实际,强化对当地检疫队伍的考核、培训与 物产品进入流通环节的管控工作,是实现动物性食品安全监管的 管理工作,落实好相关待遇,通过奖励、表彰等方式,全面调动 出发点,因此,做好农牧区产地检疫管理工作,不仅事关当地农 其主观能动性,提升家畜产地检疫效率。 牧民的生活、生产,也对实现畜牧业健康发展,确保社会大众的 4做好流通环节与购销经纪人管理工作 公共卫生安全,将起到重要作用。下面结合农牧区实际,构建农 农牧区家畜购销一般是由经纪人来完成的,出入农牧区的主 牧区产地检疫管理模式。 要路径依旧是公路运输,农牧区各个动物防疫监督站需要做好监 督检查工作,如果出现无产地检疫证明的家畜,应禁止该车辆通 1做好宣传教育,提高认识 行,并发回原产地进行科学处置;把好查证关、检验动物关,禁 报刊、设置宣传栏、发放宣传单、制作固定标语等多种形式,大 止出现无免疫耳标、产地检疫证明的家畜人屠宰场进行交易与屠 力宣传《动物防疫法》、《动物防疫条例》、《动物检疫管理办 宰,及时清退回原产地,经过补检后,才能实现持证入场。通过 法》和《动物产地检疫管理办法》等相关法律法规,提高广大群 强化监督检查,适当减少无证交易和流通量。其次,还要做好家 众和经营者的法律意识及履行防疫义务的自觉性,同时增强了广 畜购销经纪人的管理工作,购销经纪人需要经过培训合格获得上 大消费者的动物食品卫生安全意识,营造良好的社会氛围。 2加大资金投入力度。创建完善的基础设施与检疫设备 岗证后,才能实现上岗,发放报检卡,在开展动物交易时,做到 进一步加大对动物防疫法律法规的宣传,充分利用电视、 依法报检,否则将给予严惩,并撤销其购销经纪人资格,以便更 农牧区政府要注意结合实际,适当增加资金投入力度,建立 好发挥购销经纪人的作用。 相关的检疫基础设施。在农牧区坚持方便管理、便于流通和科学 5强化监督,做好部门协作 规范的相关要求,在牧民定居地、牲畜相对集中的地方建设功能 成立~支工作作风硬,业务技能精,工作积极性高的检疫 齐全、并有一定规模的牲畜和产品交易市场,派遣驻防人员,注 监督执法队,与公安及工商部门协作,严厉打击逃检、抗检、经 重做好流通环节的监管工作,对市场准人实行严格把关,严禁无 营无有效合格检疫证明及染疫或病死畜禽的违法行为;与媒体部 标、无证产品上市进行交易与销售,对病死牲畜及时开展无害化 门合作,对产地检疫过程中的案例进行跟踪报道,并在相关栏目 处理,避免出现疫病传播。同时,还要创建并完善基础设施与检 中进行报道,充分发挥典型案件的威慑效应和警示作用,把执法 疫设备。I因为检疫设备落后导致检疫工作无法有序运转,各农牧 工作深入推向;做好各分站的组织协调工作,减少不必要的业务 区政府需要进~步扩大投入力度,建立实验室检测设施与检疫设 纠纷,使各个分站既分工明确、明争暗赛,又相互配合、相互促 备,还要根据需要配备快速检疫检测仪器、通讯与交通工具等, 以此来提升产地检疫的精准度与覆盖面,降低误检率、漏检率, 确保动物产品质量安全。 3组建完备的检疫网络,组建高索质的检疫队伍 进;实行有奖举报制度,鼓励群众检举揭发,设立举报电话,群 众举报违法线索,一经查实,对举报人给予5O~100元物质奖励, 并严格保密,群众投诉案件,必须在24h内给予处理或回复,切实 保护群众的合法权益。 首先,组建完备的检疫网络。从农牧区实际出发,逐渐完善 参考文献 农牧区产地检疫网络,建立动物检疫机构联动机制,为农牧区产 [1】华盛利,秦浩.山区开展产地检疫的有益尝试[J1.中国动物检疫, 地检疫提供相关保障。创建并完善产地检疫规章制度,采取分片 到村,责任到人的方式。从事动物检疫工作的人员要遵守《动物 产地检疫规范》开展临栏检疫,检疫后出具合格证明,并根据国 家标准收取检疫费,出具与实际相符的缴费凭证,强化对检疫书 证的规范化管理,杜绝出现违规违纪行为。同时,为了更好适应 家畜和农产品流通需要,应该进行适时调整,在检疫点设计上需 transplanted into primates[J】.Transplant Proc,1999;31:958. 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