[发明专利]生长抑素基因疫苗(DNA疫苗)的基因工程体

说明书

本发明为构建生产用于家畜和家禽促进生长的生长抑素基因疫苗(DNA疫苗)的基因工程体，属生物高新技术领域的尖端产品。

一个世纪以来，对疫苗主动免疫和以抗体被动免疫的研究一直是免疫学的重点。传统的疫苗和抗血清被用于诱导机体产生免疫力，以对抗病原体或毒素。随着生物化学、免疫学、神经内分泌学和生物工程学的发展，一门崭新的边缘学科——激素免疫学相应兴起，并衍生出激素免疫中和技术(HIN)，即用主动诱导或被动输入抗激素抗体以中和内源性激素的生物活性，从而影响、调控内分泌系统的一种极为灵敏的、高特异性的方法。这一技术无论对基础理论研究还是在畜牧业、医学等方面均具有重要意义。

激素在动物体的物质代谢和细胞分裂、分化，组织器官的发育和生长，体内环境的相对恒定，以及对有害环境的适应等生理过程中起着重要作用。体内各种激素的基础分泌量是相对稳定的，激素分泌的调节一是通过中枢神经系统，二是通过反馈方式。以往，人类通过给动物注射额外的激素来调节或打破动物体内自身的生理平衡而达到某种目的。如注射促黄体激素释放激素(LHRH)、绒毛膜促性腺激素(HCG)以促进排卵、提高受胎率和控制同步发情；给肉鸡皮下埋植乙烯雌酚作化学去势，以改善肉质。但外源激素易破坏动物体内激素的平衡，造成激素调节的紊乱，并且当在食用动物上应用时，可能会有激素残留的问题。

应用激素免疫中和技术中和激素活性，通过免疫调节亦能达到相应的目的，但不会造成激素残留，并且更方便。目前，主要通过两种方式：①直接应用激素制成疫苗，激发动物产生抗体以中和激素活性，如用HCG制成避孕疫苗，用雄烯二酮制成多胎疫苗等；②用下丘脑分泌的调控激素制成疫苗，通过调控激素间接调节某种内源激素的释放。

动物生长是一种十分复杂的生理效应，参与生长调节的激素有多种：生长激素(GH)、生长介素(SM)亦称胰岛素样生长因子(TGFs)、生长抑素(SS)、生长激素释放因子(GRF)、胰岛素、甲状腺素(TSH)、催乳素(PRL)等。其中GH和SM为调节核心，GH的主要作用是与肝细胞上的受体结合后，促使肝脏合成和分泌SM，而SM则能直接作用于多种组织，促进蛋白质合成、细胞增殖，促使肌肉、内脏和骨骼的生长。而GH和SM的合成和分泌又受多种激素的影响，下丘脑分泌的两种高位调节激素GRF和SS，前者促进GH合成和分泌，后者起抑制作用。此外，腺垂体产生的TSH、PRL和胰岛细胞产生的胰岛素均对肝脏产生SM起正向调节作用。

直接应用GH、SM等低位调节激素注射动物亦能取得一定的增重效果，但往往因反馈作用和其他影响而破坏激素平衡。例如注射GH时，胰岛素分泌受到抑制，而后者又可影响肝脏SM的生成。其次，直接应用激素，可能会造成激素残留。因此，通过HIN技术中和体内SS，从而解除抑制，使GH、SM及其他正向调节的激素水平提高，必将成为促进动物生长的更理想的方法。

生长抑素(SS)在哺乳动物和鸟类中都是相同的，无种属特异性。SS很小，无免疫原性，必须与蛋白质载体连接后，制成复合抗原，才能激发动物产生抗体。常用的载体蛋白有：人血清白蛋白、甲状腺球蛋白、牛血清白蛋白、卵清蛋白等。由于天然提取的SS十分昂贵，从50万头绵羊下丘脑中提取才能得到纯品8.5mg。因此，早期多采用人工合成的SS连接载体后，制成免疫原，此类疫苗称为合成肽疫苗。

斯潘塞(Spencer)等将人工合成的SS连接于α-球蛋白，制成合成肽疫苗，用以免疫绵羊，观察3个月，结果试验组比单独注射α-球蛋白的对照组增重17.6％，首次证实SS主动免疫能促进动物生长。随后他们进一步用SS合成肽疫苗免疫妊娠母羊，结果免疫组羔羊初生体重比对照组高10％，免疫母羊早期泌乳量亦比对照组显著增多(9％)，使试验组羔羊差别生长速度显著高于对照组。经屠宰试验，两组骨骼、肌肉、脂肪之间比例正常，不属于畸形发育。

对肉牛免疫试验也获得成功，免疫牛血中SS抗体和GH水平均显著升高，平均日增重提高17.6％，SS抗体效价与日增重呈正相关。