所謂基因工程即是利用DNA組合(construction)的方式,生產(chǎn)某種蛋

1、所謂基因工程即是利用DNA組合(construction)的方式,生產(chǎn)某種蛋白質(zhì),利如利用細(xì)菌生產(chǎn)重組蛋白(recombinant protein),或前些時(shí)候有報(bào)導(dǎo)番茄帶有B型肝炎表面抗原以作為食用疫苗等. 而基因轉(zhuǎn)殖則是指將基因送入細(xì)菌或細(xì)胞的過(guò)程,是基因工程中的基本方法之一 轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)體系具有許多優(yōu)點(diǎn)(1)生產(chǎn)成本低，污染途徑少。一般疫苗的生產(chǎn)是從酵母細(xì)胞中提取抗原，純化後輸入人體使其產(chǎn)生抗體而達(dá)到免疫的目的，但是發(fā)酵和蛋白質(zhì)純化的成本很高，而含有重組蛋白的植物作為食用疫苗時(shí)不需純化，分發(fā)運(yùn)輸過(guò)程中不需要冷藏，成本低，又避免了可能的注射感染和動(dòng)物病原的污染。 (2)將不同抗原基因的轉(zhuǎn)

2、基因植物雜交，易獲得多價(jià)疫苗。 (3)蛋白質(zhì)均勻性高，具有蛋白質(zhì)翻譯後的修飾功能，例如糖基化。 (4)可用於轉(zhuǎn)化的植物很廣泛，例如蔓菁、油菜、亞麻、苜蓿、玉米、水稻、大豆、馬鈴薯、番茄、香蕉、紅豆、胡蘿蔔、菸草，其中菸草應(yīng)用最廣泛，因?yàn)檩尾菥哂幸嘴哆z傳工程操作，葉綠體轉(zhuǎn)化系統(tǒng)較完善，綠葉面積大，生長(zhǎng)期短，不為人或動(dòng)物直接食用的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。 (5)比較安全。近年由於愛(ài)滋病毒(HIV)感染的日益嚴(yán)重和丙型肝炎病毒(HCV)的威脅，加之狂牛病接逢發(fā)生，血製品仍可能存在某種危險(xiǎn)。植物不是人類病原體宿主，利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的重組蛋白可完全避免涉及到人和動(dòng)物病源蛋白質(zhì)或血液天生病原的傳染和癌癥誘發(fā)序列，大大

3、減少人類病毒微生物污染的機(jī)會(huì)，尤其是採(cǎi)用葉綠體轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化，不僅因有多個(gè)葉綠體拷貝而表達(dá)量高，而且因花粉粒中無(wú)葉綠體不至於花粉漂移造成目的基因漂移。但是菸葉含有毒性菸鹼又不易提純，菸葉含水量高而不可避免蛋白質(zhì)水解，且菸草種子小而少；香蕉、萵苣、番茄的蛋白質(zhì)的含量不高；馬鈴薯、稻米等煮熟食用可能影響疫苗效果；種子作物的蛋白質(zhì)含量高，但多糖含量高而不易提純，加熱易使蛋白質(zhì)變性；胡蘿蔔可生食、易存放，可以免去昂貴而復(fù)染的提取和純化過(guò)程，但直接食用疫苗在人體消化道裡是否會(huì)被降解而沒(méi)有到達(dá)小腸，實(shí)現(xiàn)免疫功能？雖然人們經(jīng)常接觸食物中的植物糖蛋白而安全無(wú)恙,但對(duì)轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)的藥物蛋白的植物特異糖基化有待

4、研究。科學(xué)家透過(guò)生物科技，挑選和改變可控制生物某些特性的基因。利用生物科技，精確地選擇某個(gè)基因，使其不再活躍，或?qū)⒅D(zhuǎn)移至另一種生物，來(lái)產(chǎn)生經(jīng)基因改造的生物。任何利用上述生物科技衍生的食物，皆可稱為基因改造食物。造食物到底能不能吃? 贊成：餵飽全世界(高產(chǎn)量、抗病、抗蟲、抗病毒、 抗逆境、 環(huán)保.) 可發(fā)展高分子聚合物和食用口服疫苗 提高作物附加價(jià)值(保鮮、延遲老化) 只在生物體內(nèi)產(chǎn)生少量蛋白質(zhì)，烹煮後即變質(zhì)而對(duì)人體無(wú)害 目前仍無(wú)任何具體科學(xué)證據(jù)顯示危害人體健康 是否影響人體免疫力仍無(wú)定論 反對(duì)：一種基因或許無(wú)害，但不能肯定所有的均無(wú)害 基因轉(zhuǎn)殖作物可能導(dǎo)致自然物種滅絕 並非不食用基因改造食物

5、就會(huì)餓死 可能改變植物化學(xué)合成路徑導(dǎo)致人體新陳代謝改變 轉(zhuǎn)殖基因(如抗抗生素基因)可能轉(zhuǎn)移至腸胃內(nèi)微生物產(chǎn)生抗藥性 轉(zhuǎn)殖基因可能合成某種過(guò)敏原 轉(zhuǎn)殖動(dòng)物基因可能使植物成為葷食? 韓國(guó)開(kāi)發(fā)出世界首例宮頸癌食用疫苗 新華社資訊北京12月26日電：據(jù)海外媒體報(bào)道，韓國(guó)研究小組在世界上首次開(kāi)發(fā)出了只要食用排列基因次序的生菜、蕃茄等蔬菜即可使人體產(chǎn)生宮頸癌細(xì)胞抗體的“食用疫苗”，並獲得了美國(guó)專利。日前，慶北大學(xué)基因工程系教授孫宇翼表示，“這一項(xiàng)目從1997年開(kāi)始進(jìn)行，投入了5億韓元的研究費(fèi)用，我們利用基因重組技術(shù)，在世界上首次開(kāi)發(fā)出了可預(yù)防宮頸癌的食用疫苗，並於9月獲得了美國(guó)的專利?！彼麄兯_(kāi)發(fā)出的 “

6、食用疫苗”，其原理為人體攝取經(jīng)基因改造的生菜和蕃茄等蔬菜，可在內(nèi)臟吸收的過(guò)程中產(chǎn)生宮頸癌細(xì)胞抗體。未來(lái)藍(lán)圖：食用疫苗取代預(yù)防針全球各地的科研工作者，目前都在致力於食品形式的疫苗開(kāi)發(fā)工作，因?yàn)樵谠S多第三世界國(guó)家，由於注射器的消毒處理不足、或者疫苗過(guò)期變質(zhì)，致使在打預(yù)防針的過(guò)程中，造成很大問(wèn)題。因此，科學(xué)家們?cè)噲D以一盤沙拉，或者是一小碗米飯，取代預(yù)防針。這一點(diǎn)，對(duì)已經(jīng)疲於接種預(yù)防、同時(shí)又害怕打針的歐洲人來(lái)說(shuō)，聽(tīng)上去也是相當(dāng)吸引人的。比如說(shuō)，經(jīng)過(guò)多年的強(qiáng)化開(kāi)發(fā)工作，不同的、可以預(yù)防乙型肝炎病原體的土豆疫苗，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了臨床試驗(yàn)階段。以澳大利亞科學(xué)院植物工藝研究所的哲艾為首的科研小組，則致力於開(kāi)發(fā)一

7、種可食用的麻疹疫苗。今天，發(fā)展中國(guó)家每年依然有90萬(wàn)名兒童，受麻疹之苦。澳大利亞這些學(xué)者的工作，處?kù)痘A(chǔ)研究和臨床試驗(yàn)之間。無(wú)論如何，他們現(xiàn)在已經(jīng)可以在試驗(yàn)鼠的身上，餵出預(yù)防效果，只不過(guò)他們使用的預(yù)防劑，是煙草。目前科學(xué)家們還不清楚的是，這一效果是否對(duì)人類也有效。他們所利用的原理，聽(tīng)上去很簡(jiǎn)單：把一種病原體表層蛋白質(zhì)的遺傳資訊，注入到一種植物裡，並想辦法讓這種植物，生成足夠多的移植蛋白質(zhì)，以使得這些蛋白質(zhì)，能夠刺激受者的免疫系統(tǒng)。一般的疫苗，是由活性降低後的病毒組成的。因此，打過(guò)預(yù)防針之後，可能會(huì)暫時(shí)出現(xiàn)患病現(xiàn)象。相反，科學(xué)家們現(xiàn)在研究的方法，卻不會(huì)帶來(lái)這樣的副作用，但依然還是可以起到提高免疫

8、能力的作用。澳大利亞的這個(gè)麻疹項(xiàng)目，利用的是麻疹病毒上學(xué)名為血細(xì)胞凝集素的一種表層蛋白質(zhì)。對(duì)這種蛋白質(zhì)的免疫回答，可以很可靠地化解麻疹病毒的攻擊力，曾經(jīng)在哲艾的科研小組工作過(guò)、現(xiàn)在就職於墨爾本的默納什大學(xué)醫(yī)學(xué)研究所的魏伯斯特如此說(shuō)道。 這位女學(xué)者介紹說(shuō)，試驗(yàn)表明，受試?yán)鲜笱褐械目贵w數(shù)量，足以在人類身上，達(dá)到有效預(yù)防麻疹的作用。只不過(guò)，對(duì)預(yù)防作用的確認(rèn)試驗(yàn)，還有待於在猴子身上做，因?yàn)椴恍业氖?，鼠，這種學(xué)術(shù)研究的樣板動(dòng)物，不會(huì)得麻疹?？茖W(xué)家們認(rèn)為，原則上，這種 DNA接種法，應(yīng)當(dāng)是可以成功的。下一步工作，是把它變成可以食用的形式，因?yàn)榭茖W(xué)家們目前還必須注射DNA，才可以達(dá)到有效的預(yù)防作用。在此，

9、魏伯斯特也把希望，寄託在其他同樣從事於食用化DNA疫苗的科研小組的開(kāi)發(fā)工作上?，F(xiàn)在，科學(xué)家們正在測(cè)驗(yàn)，新式疫苗的有效預(yù)防週期，有多長(zhǎng)。他們同時(shí)也在進(jìn)行的工作，是嘗試如何把這種經(jīng)過(guò)考驗(yàn)的麻疹基因，永久、足量地植入生菜和水稻裡。他們真正看中的目標(biāo)，是水稻，因?yàn)樗疽嘴秲?chǔ)藏和運(yùn)輸。然而，澳大利亞學(xué)者目前在生菜方面的進(jìn)展，卻更大。某些品種的生菜現(xiàn)在所生產(chǎn)的麻疹蛋白質(zhì)數(shù)量，和最好的煙草植物，已經(jīng)一樣多了。把從這些生菜裡搾取的汁，注射到試驗(yàn)鼠的身上，可以引起預(yù)計(jì)的免疫回答。餵食生菜的試驗(yàn)，目前還沒(méi)有完全結(jié)束。假如後者的結(jié)果也令人滿意的話，這只科研小組將可以在今後的12 個(gè)月內(nèi)，就開(kāi)始對(duì)猴子的試驗(yàn)。屆時(shí)，生

10、菜接種法，將首次接受真槍實(shí)彈的考驗(yàn)，因?yàn)榕c老鼠不同，猴子，是可以得麻疹的。 3. 基因疫苗佐劑 佐劑是疫苗中用加強(qiáng)免疫反應(yīng)的物質(zhì)。一般，佐劑是經(jīng)由以下幾個(gè)方法加強(qiáng)免疫反應(yīng)：（1）使抗原保持久、（2）加大抗原有效激分子、（3）誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞吞噬、（4）促進(jìn)細(xì)胞激素分。佐劑可分為二，包括（1）有機(jī)性的（biological）、（2）無(wú)機(jī)性的（non-biological）。 有機(jī)性的佐劑包括一些脂肪酸、毒素、卡介苗成份等，或是一些帶有功能的質(zhì)體如細(xì)胞激素質(zhì)體、細(xì)胞分子質(zhì)體（plasmid of accessary molecule）。有一種比較特殊的寡去氧核醣核酸序（Oligodeoxynucleo

11、tide sequence；ODN），其中含有胞嘧啶（cytosine）及鳥(niǎo)嘌呤（guanine）相接，且又有未甲基化的胞嘧啶核酸基時(shí)，我們稱之為unmethylated CpG ODN sequence，這種CpG ODN具有特殊的免疫誘導(dǎo)效果，可促使免疫反應(yīng)偏向第一型輔助T細(xì)胞，促進(jìn)IL-12、 IFN-r的分及IgG2a的產(chǎn)生。這種效果與未甲基化程及胞嘧啶和鳥(niǎo)嘌呤相的多寡成正比。於是我們可用此現(xiàn)象調(diào)控我們想要的免疫反應(yīng)。 而無(wú)機(jī)性的佐劑最為大家所熟知的是鋁鹽（Al）（氫氧化鋁或磷酸鋁鹽），它可加強(qiáng)免疫原（immunogen）的穩(wěn)定及有效性，甚至促進(jìn)某些細(xì)胞激素的分（如IL-1），可惜它促

12、進(jìn)的主要都是體液型（humoral）的免疫抗體反應(yīng)。 Deml等人43曾使用HIV外套蛋白抗原gp160 gene加上鋁鹽及CpG核酸序注射到鼠體，改變?cè)詆p-160 gene混以鋁鹽引發(fā)的第二型輔助T細(xì)胞反應(yīng)，而促使分十倍以上的丙種干擾素（IFN-r）及大的IgG2a，抑制IL-5的產(chǎn)生。同樣的，直接把細(xì)胞激素如IL-12或丙種干擾素的基因與B型肝炎表面抗原基因嵌在一起，當(dāng)做基因疫苗打入鼠體內(nèi)，也可以加強(qiáng)第一型輔助T細(xì)胞免疫反應(yīng)53。嵌入的是顆球骨髓細(xì)胞生長(zhǎng)激素（GM-CSF）基因，則可大的促進(jìn)T巴球增生，這個(gè)現(xiàn)象已經(jīng)在C型肝炎病毒上觀察到57，而且有証據(jù)指出如果把C型肝炎NS（non-s

13、tructural）蛋白基因與GM-CSF基因分開(kāi)注射，則效果會(huì)比合成一個(gè)質(zhì)體注射的差。臺(tái)大醫(yī)院江伯教授與生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所陶秘華教授等人在過(guò)去幾曾製造表現(xiàn)B型肝炎病毒表面抗原（HBsAg）的質(zhì)體DNA。當(dāng)小鼠接受B型肝炎基因疫苗注射後，第二週即出現(xiàn)專一性抗體及手T細(xì)胞反應(yīng)，此免疫效價(jià)可以維持10個(gè)月以上53。後也證實(shí)基因疫苗可以在接種後的兔子和豬引發(fā)高效價(jià)的專一性抗體。與目前使用的B型肝炎蛋白疫苗比較，基因疫苗但引起的抗體效價(jià)較高，而且抗體存在的時(shí)間也遠(yuǎn)長(zhǎng)於蛋白疫苗引發(fā)的抗體。另外他們也發(fā)現(xiàn)當(dāng)合併細(xì)胞激素（cytokine）基因interleukin-2 （IL-2） 於B型肝炎病毒質(zhì)體DN

14、A，但能提高抗體效價(jià)，而且可以減低注射劑達(dá)100倍。目前使用的B型肝炎蛋白疫苗雖然證明十分有效，但是也有515的人對(duì)它起反應(yīng)，這種反應(yīng)現(xiàn)象和特定的組織抗原蛋白有關(guān)，有些品係的小鼠對(duì)B型肝炎蛋白疫苗也有這種反應(yīng)現(xiàn)象。初步的實(shí)驗(yàn)證明，基因疫苗，尤其是同時(shí)表達(dá)B型肝炎病毒表面抗原和IL-2的基因疫苗，可以在這些反應(yīng)小鼠（B10.M）引發(fā)高效價(jià)的保護(hù)性抗體53，至於此方法是否可運(yùn)用於人體則有待進(jìn)一步研究。 也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)其實(shí)B型肝炎表面抗原與抗體的複合體其實(shí)對(duì)免疫的激效果比單獨(dú)使用B型肝炎表面抗原HBsAg的好，因此可做為佐劑之用，但可惜引發(fā)的反應(yīng)偏向體液免疫反應(yīng)，於是人們嘗試用B型肝炎表面抗原抗體複合

15、物加上B型肝炎表面抗原質(zhì)體，希望能擷取者的優(yōu)點(diǎn)，果然得到好的細(xì)胞型免疫反應(yīng)。接下就有人想到是是把B型肝炎表面抗原質(zhì)體換成C型肝炎核抗原質(zhì)體也有此種效果，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)証實(shí)B型肝炎表面抗原抗體複合物與C型肝炎核抗原質(zhì)體共同做為疫苗注射鼠體，但可使得C型肝炎核抗原抗體增加，同時(shí)也能加強(qiáng)B型肝炎表面抗原抗體複合物的免疫激效果58。腸道黏膜免疫系統(tǒng):什麼是口服免疫耐受性 oral tolerance? 腸道表皮細(xì)胞之凋亡(apoptosis) 及通透性(permeability)改變之機(jī)制。 腸道主要功能為吸收食物養(yǎng)分，同時(shí)它必須作為抵抗經(jīng)口入微生物病原之第一道防線 ，以及提供對(duì)食物之耐受性(Oral To

16、lerance)。 這種耐受性及免疫性之間微妙之權(quán)宜關(guān)係是消化道生理恆定(homeostasis) 重要的基礎(chǔ)。腸胃道表皮細(xì)胞 之通透性是受嚴(yán)密控制的。 這道防禦線的破壞極可能造成耐受性及免疫性之間的不平衡而導(dǎo)致許多腸胃道疾病之癥狀。 小腸上皮及黏膜層(lamina propia)，負(fù)責(zé)口腔耐受性(oral tolerance)的功能基礎(chǔ)Oral tolerance : 食物中含有許多非己抗原，在經(jīng)過(guò)胃酸的作用和消化以後，仍有相當(dāng)數(shù)量的蛋白質(zhì)能夠保持其epitope完整性， GALT很可能對(duì)這些來(lái)源於食物的抗原產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)，例如，魚蝦等類海鮮產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng) 但大多數(shù)的人對(duì)食物都不產(chǎn)生免疫反

17、應(yīng)，並不因?yàn)槿祟惖南到y(tǒng)將外源性的食物抗原消化降解後使其失去了免疫原性，而是人類的腸道黏膜免疫系統(tǒng)有識(shí)別普通的食物性抗原和病病性抗原的能力 腸道營(yíng)養(yǎng)腸道黏膜免疫力 2007/03/03 16:18圖片截自於：實(shí)用外科重癥臨床指引營(yíng)養(yǎng)篇腸道相關(guān)淋巴組織(GALT)是身體免疫系統(tǒng)中重要的一環(huán)(如上圖)，它提供了對(duì)腸道內(nèi)常駐菌種的免疫控制，而且是更大黏膜相關(guān)淋巴組織(MALT)的一部份，對(duì)肺、鼻咽、乳腺及泌尿道提供了保護(hù)作用。這也是為何坊間會(huì)有吃乳酸菌便可以改善過(guò)敏、預(yù)防尿路發(fā)炎及提升免疫的說(shuō)法了。以下看圖說(shuō)故事，讓大家可以更清楚的瞭解圖的意思。腸腔內(nèi)的抗原被散佈在培爾氏斑（peyers patc

18、h）表面的細(xì)胞吞入，被抗原呈現(xiàn)細(xì)胞呈現(xiàn)出來(lái)後，接著與未記憶過(guò)的B與T淋巴球反應(yīng)，這些淋巴球是藉由與黏膜收黏合分子-1(MAdCAM-1)反應(yīng)而進(jìn)入培爾氏斑。這些被敏感化的細(xì)胞順著胸管引流以及血流散布到遠(yuǎn)端的黏膜下區(qū)域，就構(gòu)成了GALT傳出的淋巴線路徑。腸道的固有層(lamina propria)是一個(gè)反應(yīng)點(diǎn)，在B淋巴球轉(zhuǎn)變?yōu)闈{細(xì)胞後，活化的T淋巴球和B淋巴球在這裡聚積並製造IgA?；罨腡淋巴球和B淋巴球也會(huì)自動(dòng)分布到其他的黏膜反應(yīng)點(diǎn)，以類似的模式促進(jìn)局部IgA的製造。腸道便是以這些持續(xù)腸腔內(nèi)抗原刺激的方式，維持了一個(gè)防止微生物入侵的免疫屏障。p.s.IgA防止了許多的細(xì)菌、病毒或其它有毒分黏附到黏膜表面上for exa