2009年第44卷第10期生物学通报19 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
圆球形，宽度略大于长度（图9~11）。

瓦韦孢子的上述发育过程与乌苏里瓦韦Lepisorus ussuriensis （Regel et Maack）Ching非常相似［4］。

3个细胞长的单列丝状体是观察到的发育最快的，这可能与采集固定的时间有关。

如果在晚一时间进行固定，可能还会观察到片状体，甚至原叶体；也或许孢子只能在孢子囊内发育到丝状体阶段，后面的发育要在离开孢子囊后完成（本文显微照片见封三）。

植物具有的胎生现象表现出对自然生态环境的较强适应特性，是一种特殊的繁殖方式，如红树科植物的胎生是为了适应海滨环境。

作者认为，瓦韦孢子的“胎生现象”也是为了大量、及时而有效地繁殖后代的一种“策略”，这可能与瓦韦的附生生活方式有关。

至于其他产地或生境中的瓦韦孢子是否也具有这种萌发方式，以及瓦韦利用这种孢子萌发方式来适应环境的生理生态机制还有待进一步的研究探讨。

主要参考文献
1Nayar B.K.，Kaur S..Gametophytes of homosporous ferns．Bot Rev，1971,37（3）：295—396.
2戴锡玲，庞婉婷，王全喜.我国胎生植物概述．生物学教学，2008,33（4）：4—5.
3中国科学院中国植物志编辑委员会．中国植物志第6卷第2分册．北京：科学出版社，2000,61.
4包文美，敖志文，陈发生．东北蕨类植物配子体发育的研究Ⅰ．水龙骨科．植物研究，1985,5（4）：101—114.
（E－mail:daixiling80@）
动物乳腺生物反应器技术是基于转基因技术平台，将外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺组织，通过回收奶就可以提取有重要价值的生物活性蛋白的方法。

利用转基因动物的乳房代替生物发酵，大规模地生产人类所需的药用蛋白，开创了生物医药产业的新途径。

用来生产药用蛋白的生物反应器除了乳腺生物反应器外，还有血液生物反应器、膀胱生物反应器和精液生物反应器等。

然而，乳腺生物反应器较其他生物反应器在生物制药中有更大的优势。

本文对动物乳腺生物反应器制药的优越性和研究进展进行了综述。

1动物乳腺反应器在生物制药中的优越性
1.1动物乳腺是一个封闭的系统由于乳汁不进入血液循环，故乳腺组织表达的药用蛋白绝大部分不会回到血液中，这样就避免了外源性药用蛋白对动物生理代谢过程造成影响，因而不会对动物的健康造成危害。

1.2乳腺组织是一种高效的蛋白质合成器动物乳腺每年产奶量多，因而目的蛋白表达量多。

一头奶牛一年可生产乳蛋白250~300kg，一只绵羊或山羊一年可生产乳蛋白25~30kg，一只家兔一年生产的乳蛋白也可达到3~5kg，如果把1%的乳蛋白替换成药用蛋白，其产量将十分可观［1］。

用动物乳房生产外源蛋白，目前在初乳中已达到70g/L，在常乳中达到35g/L［2］。

此外，乳汁中蛋白质的种类相对较少，主要是酪蛋白、乳球蛋白、白蛋白和从血液中扩散出来的少量血清蛋白及免疫球蛋白，因此易于分离纯化目的蛋白，且生产工艺简单。

1.3表达产物生物活性稳定乳腺组织有能力对表达的蛋白进行大规模复杂而专一的翻译后修饰，并且可折叠成有功能的构象，所以生产出的药用蛋白活性非常接近于天然蛋白质，具有高活性、低抗原性和高稳定性的优点。

动物乳腺生物反应器与生物制药
刘玉梅张自强
（河南科技大学动物科技学院河南洛阳471003）
摘要利用动物乳腺生物反应器生产人类所需的药用蛋白，在制药领域展现出了广阔前景。

综述了应用动物乳腺生物反应器制药的优越性和应用进展。

关键词动物乳腺生物反应器生物制药转基因动物
中国图书分类号：R282文献标识码：A
20生物学通报2009年第44卷第10期
1.4动物乳腺组织表达的外源基因可以遗传动物乳腺表达的外源基因可以遗传给后代，因此一旦获得一个能生产某种有价值的药用蛋白的动物个体，就可以通过人工受精、胚胎分割及克隆等方式繁殖生产群体［4］。

研究技术虽然复杂，费用高昂，但其生产过程却较容易。

1.5缩短新药上市周期从药物生产周期来看，目前，一种新药从研制开发、药审，直到上市，整个过程需要10~15年，如果利用动物乳腺生物反应器，新药生产的周期缩短为5年左右，如以转基因动物研制的周期来计算，转基因羊从显微注射到泌乳的周期是18个月，即18个月就可以进入生产阶段，而转基因牛也只需要25~29个月。

1.6生产周期短、生产成本低，经济效益丰厚用动物乳腺生产药用蛋白不需要复杂的设备，且产奶量高的动物多为草食动物，饲养成本也比较低。

一头转基因牛相当于一个制药车间，况且转基因牛可无限繁殖，易于扩大生产规模。

维持一头转基因牛的泌乳及纯化的费用仅为细胞发酵系统成本的1‰，费用及其低廉［5］。

此外，应用动物乳腺生物反应器来制造药用蛋白也是一种可以获取巨额利润的新型产业，如荷兰金发马（Genpharm）公司用转基因牛生产乳铁蛋白，预计每年从乳汁中提炼出来营养奶粉的销售额是50亿美元。

乳腺生物反应器产业基本上是一个畜牧业生产过程，用乳汁生产药用蛋白的过程不产生工业废料，无毒性物质或有害物质释放，不会对环境造成污染。

2应用动物乳腺反应器生产药用蛋白的研究进展
2.1国外研究进展自20世纪80年代末提出动物乳腺生物反应器的设想以来，国外在动物乳腺生物反应器方面的研究取得了突破性进展。

1987年，Gordon等首次报道在小鼠的乳腺中表达了人的组织纤溶酶原激活剂基因；1991年，Wright G.等培育出乳腺特异表达人抗胰蛋白酶转基因绵羊，表达水平高达35g/L；1992年Velande等报道了乳腺表达人C蛋白的转基因猪，表达水平达到1g/L［6］；2006年4月，韩国Park J.K.等通过精子微注射受精卵获得了整合人重组促红细胞生成素的转基因猪，对F1代以及F2代母猪的乳样进行分析表明，其氨基酸组成与商业化的重组促红细胞生成素完全相同［7］。

目前，已初步形成了以转基因动物乳腺组织为主要生产手段的医药产业。

据美国红十字会和美国遗传学会测定，到2010年所有基因工程药物中利用乳腺生物反应器生产的份额可达到95%。

2.2国内研究进展我国对动物乳腺生物反应器的研究起步比较早，20世纪80年代初，施履吉院士就提出乳腺生物反应器的构想，并成功获得了表达乙肝病毒表面抗原的转基因兔，为我国通过转基因动物的途径获得珍贵药物奠定了基础。

1995年，我国首次在小鼠乳腺中成功地表达了人的基因；1996年10月上海医学遗传研究所与复旦大学合作研制成功的能在乳腺中表达人凝血因子Ⅳ的转基因羊；2005年，国家“863”计划组利用转基因体细胞克隆技术，分别获得了转人乳铁蛋白、转人溶菌酶、转乳清白蛋白等转人基因蛋白，其中人乳铁蛋白和人α-乳清白蛋白是国际上首次利用转基因克隆牛而获得的。

虽然我国在该项技术上取得了较大进展，但还处于探索阶段，与国外还有一定的差距。

自国家“863”计划对“动物乳腺生物反应器应用研究”立项后，逐步受到有关部门和企业界的重视，研究和开发的力度加强，前景非常乐观。

3展望
动物乳腺生物反应器的研究已有数10年的历史，取得了丰硕成果。

虽然目前在基础理论、实验技术以及伦理道德等诸多方面仍存在很多问题，但应用乳腺生物反应器生产药用蛋白必将成为一项极具发展前景的科技产业。

主要参考文献
1臧莹安，霍军，王喜军等.转基因动物乳腺生物反应器与生物制药.家畜生态，2003，24（2）：64—66.
2朱小甫，渠敬峰，吴旭锦等.转基因动物乳腺生物反应器研究进展.畜牧兽医杂志，2007，26（3）：50—52.
3杨雪峰，刘玉梅，张文娟.动物乳腺生物反应器在现代生物制药中的应用.黑龙江畜牧兽医，2008，6：21—22.
4周京明，顾沛沛.奶牛乳腺生物反应器及其产业化前景.中国奶牛，2007，6：31—33.
5彭礼繁，罗光彬，薛可.动物乳腺生物反应器的研究进展.当代畜禽养殖业，2008，9：5—7.
6Park J.K.,Lee Y.K..Recombinant human erythropoietin produced in milk of transgenic pigs.J.Biotechno.l,2006,122(3):362—371.
（E-mail：lymzq@）。