動物細胞工程在動物生物技術中的應用

陳濤

摘?要：隨著科學技術的不斷發展，我國的科學研究水平越來越高，其中細胞工程是當前生物工程領域的重要組成部分，其在制藥、醫療、動物繁殖、植物育種等各領域都得到了廣泛應用。本文主要是論述了動物細胞工程在動物生物技術中的相關應用，具體包括特殊動物、單克隆抗體和細胞因子、器官和組織的生產、細胞治療等幾方面。

關鍵詞：動物細胞工程;動物生物技術;應用

細胞工程是應用細胞生物學和分子生物學的理論和方法，按照人們的設計藍圖進行基于細胞水平上的遺傳操作，或者是大規模的細胞和組織培養。而動物細胞工程已經成為的當前生物技術的重要任務，包括細胞融合、細胞拆合、染色體導入和基因轉移這四個方面的技術應用，其對當前的生物技術發展具有十分重要的現實意義。

一、生產特殊動物

（一）在牲畜養殖的優化改良上

當前我國畜牧的發展速度越來越快，出于對牲畜及其相關產品品質的高質量要求，其品種的優化改良也成為當前動物生物技術重要的研究方向，而動物細胞工程中的人工受精、胚胎移植等技術在畜牧業生產中的應用逐漸普及，在生產實踐中，越來越多的技術人員開始利用胚胎分割技術、顯微操作技術、核移植技術、細胞融合技術、轉基因技術等等多項技術的綜合使用來使得動物的卵細胞得到改變，經過改造的卵細胞會比動物自然排出的卵細胞具有更優良的性能，比如在奶牛上試驗可以培養出高產奶牛，在豬上試驗可以培育出瘦肉型豬，為當前畜牧業的生產提供動力。

比如體外受精技術與胚胎性別控制技術的應用。體外受精技術能使得優良母畜的繁殖潛力得到充分的發揮，并保存動物機體優質的遺傳資源，尤其是在一些即將滅絕動物的拯救與保護上有著較高的效果。目前，該項技術主要是應用在奶牛這種單胎生且能帶來較大經濟價值大的動物身上，通過體外受精能有效地增加奶牛數量，有利于進一步擴大畜牧業養殖規模。胚胎性別控制技術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，適合供應市場肉質產，而雌性動物適用于蛋奶的供應，因此可以根據其特性進行性別控制，通過離心分離法、免疫學分離法、PCR 擴增法等可以進行有效的控制，進一步提高選育強度，從而提高畜牧業的經濟效益。

（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，具體的實施辦法就是將致癌基因導入鼠的受精卵原核內形成轉致癌基因小鼠，利用這些轉致癌基因小鼠就可以研究某些癌基因的致癌機理及其達的調控過程。

（三）藥物篩選模型

藥物篩選是當前醫藥行業的重要工作，目前，我國藥理學發展速度較快，越來越多的新型藥物出現，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、功能蛋白質、基因表達，因此藥物篩選過程中也需要在大量新的靶點進行新藥篩選。細胞分子水平藥物篩選模型應運而生，對高通量藥物的篩選工作起到重要的作用。

二、生產單克隆抗體和細胞因子

（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的特異性，試驗結果更加準確、可靠。

（二）單克隆抗體作為導向藥物的載體

具有導向能力的物質為載體的藥物療效顯著，下一步可能會取代當前的抗癌藥物、抗生素等常規藥物。

（三）生產各種生物藥品

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

三、生產特殊器官和組織

現代醫療事業的發展水平越來越高，其中應用到大量先進的技術手段來提高治療效果，細胞工程的應用更是進一步提高了患者的生存質量，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。當前在醫療實踐中主要是運用細胞工程技術生產特殊器官和組織，這樣能夠使人體殘余器官的少量正常細胞在體外繁殖，從而獲得患者所需要的、具有相同功能又不存在排斥反應的器官，將其應用到器官移植手術當中，具有較好的治療效果。比如在人工皮膚領域，通過體外自制皮膚可以更好的解決燒傷治療中的難題，在整容行業也有著較為廣泛的應用;在重建外科領域已成功地進行了自體軟骨、骨、肌腱等的移植;組織工程技術也能夠完成血管化的組織再生。除此以外，植入肝細胞法在當前肝臟疾病的治療中逐漸發展起來，將體外培養的肝細胞可以借助生物基質構成的細胞生物反應器之類的裝置來發揮功能，具有較好的效果。

四、細胞治療

細胞治療中所應用到的類型有間充質干細胞、胚胎干細胞、神經干細胞、造血干細胞等多種，其在癌癥或腫瘤、肌肉骨骼相關疾病、神經系統疾病、糖尿病、免疫系統疾病等多種臨床學科已經得到應用。比如在肝臟損害的細胞治療方面，早在2005年就有使用自體 BMSCs（CDl33+）經門靜脈輸注來治療右半肝栓塞的成功案例，后續的研究實踐中也證明了BMSCs（CD34+、CD45+、C-kit+）移植治療肝功嚴重受損具有較好的治療效果;在糖尿病的治療上，應用自體 BMSCs（CD34+、CD38+）經脾動脈移植治療糖尿病也有顯著療效。除此以外，細胞治療在遺傳病基因治療以及腫瘤質量等方面也已經加強了研究力度，其在現代醫療事業中具有重要的地位，是現代醫療事業實現進一步發展的動力。

五、結語

綜上所述，動物細胞工程的現代生物科學研究進程中的重要成果，其在生產特殊動物、單克隆抗體、器官和組織的生產、細胞治療等幾方面的應用上具有先進性成果，有力的推動了現代社會的建設發展。同時，相關科技人員應該加大動物細胞工程的研究開發力度，進一步提高動物生物技術的發展水平。

參考文獻：

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