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计算机大专函授毕业论文
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现代生物技术制药研究及展望
生物技术药物(biotech drugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体，以组合化学、药学基因（功能抗原学、生物信息学等高技术为依托，以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。现在，世界生物制药技术的产业化已进入投资收获期，生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域，尤其在新药研究、开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用，生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。
有些学者认为，20世纪的科学技术是以物理学和化学的成就占主导地位，而21世纪的科学技术是以生物学的成就占主导地位。无论这种说法是否得到普遍的认同，生物技术是当今高技术中发展最快的领域似乎是不争的事实。 科学家预测，生命科学到2015年会取得革命性进展。这些进展可以帮助人类解决很多目前无法医治的疾病的治疗问题，彻底消除营养不良，改善食品的生产方式，消除各种污染，延长人类寿命，提高生命质量，为社会安全和刑侦提供新的手段。有些成果还可以帮助人类加速植物和动物的人工进化以及改善生态环境对人类的影响等。产生新的有机生命的研究也会取得进展。
1.生物制药现状
目前生物制药主要集中在以下几个方向：
1 肿瘤 在全世界肿瘤死亡率居首位，美国每年诊断为肿瘤的患者为100万，死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病，目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑制肿瘤，应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤，应用基因治疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长，阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂，已有3种化合物进入临床试验。
2 神经退化性疾病 老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗，胰岛素生长因子rhIGF-1已进入Ⅲ期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源神经营养因子)用于治疗末稍神经炎，肌萎缩硬化症，均已进入Ⅲ期临床。
美国每年有中风患者60万，死于中风的人数达15万。中风症的有效防治药物不多，尤其是可治疗不可逆脑损伤的药物更少，Cerestal已证明对中风患者的脑力能有明显改善和稳定作用，现已进入Ⅲ期临床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重组tPA)用于中风患者治疗，可以消除症状30%。
3 自身免疫性疾病 许多炎症由自身免疫缺陷引起，如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。风湿性关节炎患者多于4000万，每年医疗费达上千亿美元，一些制药公司正在积极攻克这类疾病。如 Genentech公司研究一种人源化单克隆抗体免疫球蛋白E用于治疗哮喘，已进入Ⅱ期临床;Cetor′s公司研制一种TNF-α抗体用于治疗风湿性关节炎，有效率达80%。Chiron公司的β-干扰素用于治疗多发性硬化病。还有的公司在应用基因疗法治疗糖尿病，如将胰岛素基因导入患者的皮肤细胞，再将细胞注入人体，使工程细胞产生全程胰岛素供应。
4 冠心病 美国有100万人死于冠心病，每年治疗费用高于1 170亿美元。今后10年，防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor′s Reopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功，这标志着一种新型冠心病治疗药物的延生。
基因组科学的建立与基因操作技术的日益成熟，使基因治疗与基因测序技术的商业化成为可能，正在达到未来治疗学的新高度。转基因技术用于构造转基因植物和转基因动物，已逐渐进入产业阶段，用转基因绵羊生产蛋白酶抑制剂ATT，用于治疗肺气肿和囊性纤维变性，已进入Ⅱ，Ⅲ期临床。大量的研究成果表明转基因动、植物将成为未来制药工业的另一个重要发展领域。
2.生物制药展望
今后10年生物技术将对当代重大疾病治疗剂创造更多的有效药物，并在所有前沿性的医学领域形成新领域。目前热门的药物生物技术如下：
表1 热门药物生物技术
疫苗 62 组织纤溶酶原激活剂 4
基因治疗 28 凝血因子 3
白介素 11 集落细胞刺激因子 3
干扰素 10 促红细胞生成素 2
生长因子 10 SOD 1
重组可溶性受体 6 其他 56
反义药物 6 总数 284
生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展，而且依赖于很多相关领域的技术走向，例如微机电系统、材料科学、图像处理、传感器和信息技术等。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测，但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。
除了遗传学之外，生物技术还可以继续改进预防和治疗疾病的疗法。这些新疗法可以封锁病原体进入人体并进行传播的能力，使病原体变得更加脆弱并且使人的免疫功能对新的病原体作出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素的耐受性越来越强的不良趋势，对感染形成新的攻势。
除了解决传统的细菌和病毒问题之外，人们正在开发解决化学不平衡和化学成分积累的新疗法。例如，正在开发之中的抗体可以攻击体内的可卡因，将来可以用于治疗成瘾问题。这种方法不仅有助于改善瘾君子的状况，而且对于解决全球性非法毒品贸易问题具有重大影响。
各种新技术的出现有助于新药物的开发。计算机模拟和分子图像处理技术(例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜)相结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力，成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。例如，美国食品药物管理局(FDA)在药物审批的过程中利用Dennis Noble的虚拟心脏模拟系统了解心脏药物的机理和临床试验观测结果的意义。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法，而复杂系统(例如大脑)的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。
到下世纪初生物技术药物的种类数目尚不会超过一般药物的总数，但生物技术制药公司总数将超过前10年的6倍。目前主要生物技术公司多分布在美国，如Amgen,Genetics institute,Genzyme,Genentech和Chiron，还有Biogen也发展较快。1987年尚没有一种重组DNA药物进入世界药品销售额排名前列表，但到1996年已有多种生物工程药物榜上有名。经上市的生物技术药物主要含3大类，即重组治疗蛋白质、重组疫苗和诊断或治疗用的单克隆抗体。
药物的研究开发成本目前已经高到难以为继的程度，每种药物投放市场前的平均成本大约为6亿美元。这样高的成本会迫使医药工业对技术的进步进行巨大的投资，以增强医药工业的长期生存能力。综合利用遗传图谱、基于表现型的定制药物开发、化学模拟程序和工程程序以及药物试验模拟等技术已经使药物开发从尝试型方法转变为定制型开发，即根据服药群体对药物反应的深入了解会设计、试验和使用新的药物。这种方法还可以挽救过去在临床试验中被少数患者排斥但有可能被多数患者接受的药物。这种方法可以改善成功率、降低试验成本、为适用范围较窄的药物开辟新的市场、使药物更加适合适用对症群体的需要。如果这种技术趋于成熟，可以对制药工业和健康保险业产生重大影响。
值得注意的是，制药工业的知识产权保护在世界各地是不平衡的。某些地区(例如亚洲)会继续以生产专利过期药物为主，有些地区(如美国和欧洲)除了继续生产低利润的药物外会不断开发新的药物。
总之，综合多学科的努力，通过新技术的创立可以大大拓宽发明新药的空间，增加发明新药的机遇与速度。因为这些手段可以寻找快速鉴定药物作用的靶，更有效地发现更多新的先导物化学实体，从而为发明新药提供更加广阔的前景。
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年 级
05级
学 号
054120150
姓 名
王锐
毕业论文题目
梓醇对D-半乳糖拟老化神经元的作用研究
毕业论文起止时间
2009年2月至2009年6月
指导教师姓名
张秀丽
职 称
博士研究生、讲师
背景介绍:
随着世界人口中老年人比例和绝对数量的不断攀升，由衰老引起的人口老化相关疾病的发病率明显升高，与衰老相关的疾病已成为科学家面临的一项重要挑战。由于这类疾病常伴有严重的认知障碍及精神异常症状，甚至瘫痪和感觉障碍[1]，严重危害着老年人的健康，同时也给家庭、社会带来了沉重的负担。因此探讨脑衰老机制，研究有效的延缓衰老进程的药物，防治老年疾病己成为当今社会和医药学界研究的重大课题。
在诸多老年性疾病中，神经退行性疾病患病率逐年提高，已经成为影响人们健康水平和生活质量的重大社会问题。神经退行性疾病是中枢系统神经组织非正常退变引起的一类进行性功能缺陷与衰退疾病，如阿尔茨海默病（老年痴呆），帕金森病，肌萎缩侧索硬化症，亨廷顿氏舞蹈症等[2-4]。其中，老年痴呆的患病率占老年人口的4.6%，其中半数为老年原发性退行性痴呆。流行病学调查也显示，在65岁以上的人群中，老年原发性退行性痴呆的发病率达2.9%。该病具有复杂的病理生理过程，受基因调控和多种环境因素影响，是一类病因学和发病机制还不清楚的疾病。临床上,对于这类疾病尚无有效控制病程进展的措施,患者最终将丧失生活能力甚至死亡。目前，我国人口老化速度居世界之首，老年人口已超过1亿，因此寻求有效的预防和治疗衰老疾病的药物迫在眉睫。
我国中药有着悠久的历史，良好的治疗效果，是中华民族传统文化的灿烂瑰宝，在几千年的实践发展中，已形成了自己独特的理论体系。特别是针对疑难病和慢性病，中医药更有它的独到之处。中药具有多靶点多效性特点，既可改善症状以治标，又可提高机体抗病能力以治本，而且副作用较少、药源丰富。中医在治疗老年性痴呆与记忆减退的数千年临床经验中积累了许多宝贵的知识。自20世纪80年代以来，由于化学药品开发所存在的技术难度高、价格昂贵、毒副作用明显和环境污染严重等实际问题，传统中医药的研究受到了广泛的关注。
地黄是常用的补益中药，为玄参科植物地黄Rehmannia glutinosa Libsch的新鲜根茎或干燥块根，始载于《神农本草经》，被列为上品[5]。地黄在我国有1000多年的药用历史，应用十分广泛，对免疫、血液、内分泌、心脑血管、神经系统及抗菌、抗炎等方面均有一定的作用[6]。单味地黄[7]和以地黄为主的复方在衰老及其相关疾病治疗中的应用历史也十分久远。现代药理学实验发现其主要的活性组分为环烯醚萜苷类和地黄糖类。
梓醇是地黄中含量最高的的环烯醚萜苷类，属于环氧醚型单萜类化合物。目前本实验室分别在细胞和动物水平上证明了梓醇具有神经保护作用，可能是潜在的延缓衰老和治疗神经退行性疾病如老年痴呆、帕金森疾病的药物。由于衰老是各种神经退行性疾病发生的根本要素，研究梓醇的抗衰老作用对预防和治疗该类疾病具有重要意义[8-9]。
实验前期发现梓醇具有改善D-半乳糖致衰老模型小鼠记忆减退的功效，同时能提高脑组织抗氧化能力和能量代谢障碍,因此本研究利用D-半乳糖引起神经元老化的模型进一步研究梓醇抗衰老的作用机制，为该药的开发和临床应用奠定一定的基础。
研究意义:
1、D-半乳糖致衰老神经细胞模型鲜见报道，明确该模型作用机制有助于利用此模型进行抗衰老药物的筛选和机理研究。
2、梓醇在衰老动物模型上的效果明显，利用细胞模型的研究有助于阐明梓醇抗衰老作用的分子作用机制。
研究内容:
采用小鼠脑神经元细胞原代培养,以D-半乳糖诱导体外神经元细胞衰老,并通过研究药物梓醇的加入对神经元细胞的作用,进行细胞形态学观察、细胞活力、细胞凋亡等综合指标的测定。
实验过程中应用细胞免疫组化染色和荧光染色技术、流式细胞仪、荧光显微镜、紫外分光光度计、荧光酶标仪等方法手段，研究梓醇在体外的神经保护作用机制。
预期达到的成果和水平:梓醇对D-半乳糖引起的小鼠脑神经元细胞衰老有保护作用.
因此本课题拟利用原代培养SD大鼠乳鼠脑皮层神经细胞，从超微结构、细胞周期分析及SA-β-半乳糖苷酶(Senescence associated β-galactosidase)化学染色等指标观察D－半乳糖培养对神经元拟老化反应并从生化方面研究梓醇的抗老化作用。
研究重点难点:
1、掌握原代神经元细胞的培养、免疫组织化学等实验技术。
2、明确D-半乳糖致神经元衰老的作用浓度和作用时间范围。
3、初步研究D-半乳糖致神经元衰老的作用机理。
4、明确梓醇对D-半乳糖致衰老神经元的作用效果。
