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抑制素基因免疫技术在家畜繁殖中最新应用进展 家畜繁殖学-课程论文 专业： 班级： 姓名： 学号： 日期： 抑制素基因免疫技术在家畜繁殖最新应用进展摘 要：抑制素是一种由性腺分泌的糖蛋白激素,对垂体促卵泡素起负反馈调节作用。抑制素DNA基因疫苗可以产生抑制素抗体,促进垂体促卵泡素的分泌和卵泡发育,诱发排双卵，从而可以有效提高家畜的繁殖力。并且基因免疫技术具有高安全性、可同时产生细胞免疫和体液免疫、易于储藏运输等诸多优点。近年来通过基因工程技术手段，构建基因疫苗从而使抑制素基因免疫技术在生产实践中取得重要的进展。关键词：抑制素；基因免疫；繁殖动物的繁殖力是指维持正常生殖机能、繁育后代的能力。繁殖是家畜生产中的重要环节，在牛生产中占有非常重要的地位。动物繁殖力的高低直接影响畜牧业的经济效益，因而采取有利措施提高繁殖力显得十分重要，尤其是对于单胎动物。抑制素是一种主要由性腺分泌的糖蛋白激素。它通过择选性地抑制垂体FSH 的分泌, 进而影响动物的生殖活动。用主动或被动免疫的方法来中和或削弱对FSH 的抑制作用, 可使动物的排卵率和多胎数增加, 提高家畜的繁殖力。近年来对于抑制素的研究表明抑制素免疫对猪牛羊等家畜生殖功能具有重要的重要调节作用，具有提高动物繁殖力的潜能。目前它作为一种多胎疫苗已成为调节动物生殖能力的新途径, 其研究和应用前景非常广阔。抑制素基因免疫技术是近几年发展起来的动物繁殖新技术, 即将带有抑制素抗原编码基因的真核表达载体DNA 转化到动物体内, 通过宿主细胞的转录系统合成抑制素抗原蛋白, 诱导宿主产生抑制素抗体。1. 抑制素基因免疫技术的优点基因免疫( genet ic immunization) 又叫核酸疫或DN A 免疫, 是将带有目的基因的表达载体注射到家畜体内, 诱导机体产生特异性抗体并引起相应的免疫应答的新术。抑制素基因免疫就是利用抑制素基因构建核酸疫苗, 注入动物体内, 使得被免疫动物血液中长时期内有较高的抗体滴度, 从而达到提高其繁殖性能的目的。利用抑制素基因免疫相对传统的抑制素免疫具有许多优势。1.1 抑制素基因免疫以天然形式的抗原提供给免疫系统,表达产物与天然的抑制素蛋白有相似的空间构象, 以自然的形式被加工、递呈、降解,不会存在激素体内残留而造成的食品安全问题;1.2 可同时产生细胞免疫和体液免疫;1.3 可通过工程菌大量繁殖且质粒的提取相对蛋白的提取操作简便,成本低,该疫苗在常温下非常稳定, 有利于储藏运输;1.4 质粒DNA的理化特性相同,联合使用相互不影响。2. 抑制素基因免疫技术的原理DNA疫苗进入机体后仅少量被细胞摄取,然后再进入细胞核,在载体启动子调控基因操纵下,抗原基因被转录成mRNA,该mRNA经细胞内质网中的核糖体翻译成编码抗原蛋白后有3种加工途径,分别是诱导MHC的CTL反应、MHC的Th细胞活化、体液免疫。抑制素DNA疫苗通过基因免疫产生特异性抗抑制素抗体,再通过交叉免疫中和内源性抑制素,达到调节动物生殖机能,最终影响动物的繁殖力。因此,对于抑制素DNA疫苗而言,决定其免疫效果的是体液免疫效力,而非细胞免疫效力。细胞免疫不仅没有中和抑制素生物学活性的能力,而且在一定程度上还可能存在着导致生殖系靶细胞自身免疫损伤的危险。DNA疫苗可以引起体液免疫和细胞免疫,抑制素DNA疫苗诱导的细胞免疫对机体影响如何还未见报道。如何诱导抑制素DNA疫苗从细胞免疫向体液免疫偏倚是疫苗设计的关键。3. 抑制素基因疫苗的构建3.1抑制素基因疫苗的构建的基本思路基因免疫首先是目的基因的选择, 一般是用选择的试验动物, 采用RTPCR方法,从其睾丸组织或精液中获取抑制素cDNA,然后克隆到pGEM4的EcoR位点,用内切酶上切下抑制素的可表达的基因片段, 插入到表达型载体质粒, 与表达型的质粒载体重组, 构建成融合蛋白表达质粒, 根据已知的抑制素cDNA 顺序设计一对引物, 从阳性克隆板中提取的质粒作模板经PCR 和琼脂糖电泳证实获得的片段和预期片段一致, 并检验读码框架以保证其正确性,然后培养经过检验的质粒, 并诱导其表达, 纯化表达产物, 加入佐剂, 就可制成基因免疫制剂。3.2抑制素DNA疫苗的表达载体选择DNA疫苗是将含有抗原基因的重组质粒直接导入动物体细胞内,表达的抗原蛋白经过抗原递呈诱发机体免疫应答。因此在哺乳动物细胞内表达量比较高的真核表达载体才能满足构建DNA疫苗的需要。目前抑制素与乙肝表面抗原基因的融合表达质粒( pCIS)的研究已经取得积极的进展，在哺乳动物如大鼠研究实验中已经证明能够显著提高大鼠体内FSH水平。如果使用胞内系统, 高效的原核表达系统也是合适的DNA疫苗载体。目前比较常用的是微生物如大肠杆菌等。抑制素DNA 疫苗一般选择质粒载体。虽然病毒载体曾经被用作抗原基因载体,但无论是用腺病毒载体还是逆转录病毒载体,总体上达到的免疫效果都不如用质粒载体,且存在病毒毒力回升的危险。3.3抑制素基因疫苗的作用效果目前对于抑制素基因作用效果在各种家畜如牛、羊、猪等的研究中的都取得了积极的进展。对于绵阳和黄牛的研究结果显示抑制素基因疫苗能够有效的提高绵羊和黄牛的双胎率，表明抑制素基因免疫能够通过调节绵羊和黄牛体内的FSH水平, 促进绵羊和黄牛卵巢卵泡的发育、成熟、排卵进而诱导单胎绵羊和黄牛孪生。同时一些研究结果显示抑制素DNA疫苗不会产生较大的副作用，如导致宿主组织的病理损伤、产生免疫耐受性等。这些研究结果显示抑制素基因疫苗在发挥作用的同时具有很高的安全性。4.结语基因工程技术是当前社会大力发展的高新技术，利用基因工程技术实现畜牧业大的快速发展具有很广阔的应用前景。抑制素基因免疫技术是当前家畜繁殖的一种重要手段，借助基因工程技术的发展，抑制素基因技术将会越来越完善，从而不断促进畜牧业生产向优质、高产、高效和持续性的产业化方向发展, 最终达到提高经济效益的目的。参考文献：1郭宪，岳耀敬，焦硕等. 串联抑制素基因免疫对绵羊生殖的影响J.农业生物技术学报，2010,18（6）：1143-11482郭宪，岳耀敬，焦硕等. 串联抑制素基因免疫诱导绵羊孪生的研究J.畜牧兽医学报，2009,40（8）：1145-11493刘贺山,袁陶燕,吴兵兵等. 抑制素( Inhib in)基因免疫在提高动物繁殖力中的应用J.浙江畜牧兽医，2011,1：12-144王水莲,薛立群,陈小军等. 抑制素pCIS 基因免疫对黄牛卵泡发育和生殖激素的影响J. 畜牧兽医学报，2009,40（6）：830-8355王水莲,薛立群,陈小军等. 抑制素基因免疫对南阳黄牛生殖激素的影响J.华中农业大学学报，2009,28（1）：61-646 张红琳,周梅仙,茆达干等. 抑制素基因免疫多克隆抗体制备J.江苏农业科学，2009,2:59-607 孙晓萍,杨博辉,程胜利等. 抑制素免疫及其基因工程疫苗的构建J.家畜生态学报，2006,27（1）：84-868 茆达干，杨利国，何晓红. 抑制素与乙肝表面抗原融合基因免疫对大鼠生殖能力的影响J.畜牧兽医学报，2006,37（11）：1160-1166Inhibition of gene immunization latest technology in livestock breeding application progressAbstract：Inhibin is a glycoprotein secreted by the gonadal hormones, the pituitary follicle-stimulating hormone plays a negative feedback regulation. DNA gene vaccine inhibin inhibin antibody produced to promote the secretion of pituitary follicle-stimulating hormone and follicle development, induced double row of eggs, which can effectively improve livestock productivity. And genetic immunization technology with high security, allows for both cellular and humoral immunity, easy storage and transportation and many other advantages. In recent years, through genetic engineering techn