知己知彼，战胜隐形之敌：你了解过敏性疾病吗？

过敏性疾病又称变态反应性疾病，是因为病人敏感性过高在血液中产生一种对某种特殊的过敏原过敏的特异性免疫球蛋白 E 抗体（IgE），这种病人有遗传倾向。IgE 敏感可导致以下几种典型的过敏性疾病：哮喘、鼻炎、过敏性湿疹、结膜炎、食物过敏、药物过敏和过敏性休克等。其中最常见的是由花粉、尘螨、真菌和宠物等致敏因素引起的过敏性鼻炎和过敏性哮喘。

图 2: IgE 敏感可导致多种典型的过敏性疾病

大部分过敏性疾病虽然不致命，但很大程度上影响了患者的生活质量。传统疗法主要包括避免接触过敏源、使用抗过敏药物及免疫治疗等，但存在局限性和副作用。

近年来，重组蛋白技术的发展为过敏性疾病的预防和治疗提供了新的解决方案。重组蛋白是通过基因工程技术，在体外合成具有生物活性的蛋白质。这些蛋白可以模拟人体内天然存在的蛋白质，用于修复或替代受损的组织和器官功能。

在过敏性疾病的治疗中，诸如奥马珠单抗和梅洛普利等重组蛋白产品能够精准地阻断过敏反应链中的关键环节。例如，对于哮喘患者而言，奥马珠单抗能够特异性地结合到免疫系统的某些分子上，从而减少炎症反应和呼吸道的高反应性。这不仅减轻了症状，还提高了患者的生活质量。

图 3：过敏性疾病极大地影响了患者的生活质量

除了治疗，重组蛋白在过敏性疾病的预防方面也显示出巨大潜力。科学家们正在研究如何利用重组蛋白调整人体的免疫系统，使其对过敏原产生耐受性，从而预防过敏性疾病的发生。这标志着我们有可能从源头上控制过敏性疾病，而不仅仅是被动应对症状。

重组蛋白的生产是一项基本的生物技术，已应用于研究、医学和工业领域。这些蛋白质由转基因生物所产生。根据蛋白质的类型及其用途，可以使用许多不同的表达系统（例如细菌、酵母、哺乳动物细胞、昆虫细胞）。在此过程中，所需的 DNA 序列（编码蛋白质的遗传信息）通过分子克隆被引入宿主生物体。在选择表达重组蛋白的克隆后，对其进行培养。第一步，细胞繁殖，第二步，诱导基因表达。通常会结合使用多种不同技术来分离和纯化所需的蛋白质。最初，通过破碎细胞来分离蛋白质与其他细胞成分（裂解）。然后利用其特性将靶蛋白与细胞的剩余蛋白分离，随后进行富集。特别是如果需要对未知蛋白进行表征（即需要研究其结构和功能），那么需要目标产物的数量会更多。尤其是两个步骤会受此影响：必须扩大细胞培养和收获的规模体积达到数升。这对回收目标产物的仪器设备要求会更高，同时也会导致更高的工作量（如果采用体量较小的设备）。

图 4：例如：人磷酸丝氨酸磷酸酶（hPSP）重组蛋白表达系统：用质粒 pET28a 转化大肠杆菌 BL21（DE3）菌株，该菌株含有受 lacUV5 启动子控制且表达 T7 RNA 聚合酶的基因。质粒 pET28a 携带有受 T7 聚合酶控制的表达人磷酸丝氨酸磷酸酶（hPSP）的目的基因。

小 E 来介绍下重组人磷酸丝氨酸磷酸酶（hPSP）的生产-收获-纯化流程，这是重组蛋白纯化的经典应用案例。

重组蛋白质的生产目标是获得高产量的功能性蛋白质，其成功的重要基础是细胞的培养以及离心（离心是蛋白质分离和纯化的基本技术）。从 Innova S44i 生物摇床中细菌培养物的生长开始，使用装载 6 L 转子的高速离心机（CR30NX 或 CR22N），搭配 1.5 L 三角离心瓶收获这些培养物。

当我们使用这个离心收获套装的时候可辅以“ 锥底管高速沉淀离心套件”（转子含配套的 50 mL 锥底管），用于裂解后续的分离操作。这种产品组合高效灵活，可为重组蛋白大规模生产工作流程奠定基础。