第三章 动物细胞工程制药(1节).ppt

第三章 动物细胞工程制药;第三章 动物细胞制药;第一节 概述;Leeuwenhoek真正首次观察到了活细胞;Schleiden 和 Schwann 创立了细胞学说 ;①认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成 ②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益 ③新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生;哈里森，R.G. Ross Granville Harrison (1870～1959) ???????????????? ??? 美国动物学家,组织培养的创始人。1902年在约翰斯·霍普金斯大学的解剖系他成功地用体外培养方法观察到活的神经纤维。他将蛙胚髓管部的小片组织,培养于蛙淋巴凝块中,在无菌条件下移植的组织,在体外能存活数周,并有神经轴索从细胞伸展出来。他于1910年发表了这一出色的实验结果；这是组织培养法〔见组织和细胞培养（动物）〕的真正开始。此试验不但解决了当时关于神经轴索起源问题的争论，同时还开辟了体外培养活组织的广阔前途。他的组织培养技术已用于肿瘤研究及脊髓灰质炎疫苗的研制。 由于他在动物组织培养上的杰出贡献，1917年诺贝尔委员会曾推荐他为诺贝尔生理学或医学奖金的获得者，后因欧洲大战而未发奖;细胞培养(cell culture) 的含义，简单地说即是把来自机体的组织经分散成为单个细胞，放在类似于体内的体外环境中生存，使其不断生长、繁殖或传代，借以观察细胞的生长、繁殖、衰老等生命现象 细胞培养技术在遗传学、免疫学、肿瘤学、病毒学、分子生物学等领域已得到广泛的应用 可分为原代和传代培养两种方式 ;原代培养;原代培养的细胞一般传至10代左右就不易传下去了，细胞生长出现停滞，大部分细胞衰老死亡，但有极少数细胞可以度过“危机”而继续传代下去 这些存活的细胞一般又可以顺利地传代40-50代次，并且保持原有的染色体的二倍体数量及接触抑制的行为，很多学者把这种传代细胞成为”细胞株（Cell Strain）” 一般情况下当细胞株传至50代以后又要出现“危机”，不能在传下去。但如果有部分细胞发生了遗传突变，并带有癌细胞的特点，又有可能在培养条件下无限制地传代下去，这种传代细胞称为“细胞系（Cell Line）。细胞系细胞的特点是染色体明显改变，一般呈亚二倍体或非整倍体，失去接触性抑制的细胞，容易传代下去;细胞株：从原代培养细胞群中筛选出的具有特定性质或标志的细胞群，最多能传至40-50代 细胞系：从肿瘤组织培养建立的细胞群或培养过程中发生突变或转化的细胞，可无限繁殖 ;动物细胞原代培养过程图 ;传代细胞培养;（3）细胞工程学时代 对细胞进行人工改造及培养以使其为人类服务的时代 包括真核细胞的基因重组、导入、扩增和表达的理论和技术，细胞融合的理论和技术，细胞器特别是细胞核移植的理论和技术，染色体改造的理论和技术，转基因动、植物的理论和技术，细胞大量培养的理论和技术，以及产物分离纯化的理论和技术 ;（4）细胞工程 以细胞为单位，按人们的意志，应用细胞生物学、分子生物学等理论和技术，有目的地进行精心设计，精心操作，使细胞的某些遗传特性发生改变，从而达到改良或产生新品种的目的，以及使细胞增加或重新获得产生某种特定产物的能力，从而在离体条件下进行大量培养、增殖，并提取出对人类有用的产品 ;细胞工程是细胞水平上的生物工程。细胞工程所使用的技术主要是细胞培养、细胞分化的定向诱导、细胞融合和显微注射等 细胞工程与基因工程相结合，前景更为广阔;（5）细胞工程制药成为现代制药技术中常用的手段 1949年，Enders及同事发表了第一篇关于培养细胞中生长病毒的报道，为以后采用细胞培养技术生产疫苗奠定了基础 随着基因工程的发展，人们逐渐地认识到有许多基因产物不能在原核细胞内表达，它们需要经过真核细胞所特有的翻译后修饰过程，以及正确的切割、折叠后，才能具有与天然分子一样的功能和抗原性。这就使得动物细胞一跃成为了重要的宿主细胞，用以生产各种各样的重要生物制品 ;动物细胞培养生产的重要生物制品：疫苗、淋巴因子、纤维蛋白酶原激活剂、单克隆抗体、红细胞生成素、过氧化物歧化酶等 这些药品对临床诊断、治疗和预防，包括病毒、癌症、心血管疾病和外伤等疾病的治疗都有着重要的意义。 其中有一些已被批准用于临床，成为商品 ;经过几十年的发展至今，动物细胞已成为了生物技术药物最重要的表达或生产系统，这种局面仍会持续并且其所占的比例有逐年增大的趋势 从2000年以后FDA批准的生物技术药物来看，动物细胞表达系统更受到FDA和各大制药公司的重视 美国FDA在2000年以后批准的创新生物技术药物，用酵母表达的有2种，用大肠杆菌表达的只