长效重组FSH融合蛋白在母猪批次化生产中的应用制造技术

本发明专利技术公开了长效重组FSH融合蛋白在母猪批次化生产中的应用。所述长效重组FSH融合蛋白包括人促卵泡素Fc融合蛋白(hFSH‑Fc)、猪促卵泡素Fc融合蛋白(pFSH‑Fc)、人促卵泡素CTP融合蛋白(hFSH‑CTP)和猪促卵泡素CTP融合蛋白(pFSH‑CTP)。所述重组FSH融合蛋白可显著延长蛋白的体内半衰期，将其用于经产母猪和后备母猪中，可诱导卵泡同期发育，将所述长效重组FSH融合蛋白用于母猪批次化生产中能够显著促进母猪同期发情，还能显著提高后备和经产母猪的发情率、总受胎率、总分娩率、窝均产仔数，显著提高母猪繁殖性能。

Application of long-acting recombinant FSH fusion protein in sow batch production

【技术实现步骤摘要】
长效重组FSH融合蛋白在母猪批次化生产中的应用
本专利技术涉及分子生物学和兽药领域。更具体地，本专利技术涉及长效重组FSH融合蛋白在母猪批次化生产中的应用。
技术介绍
随着中国经济发展，人民生活水平提高，对肉的需求也越来越大，养殖业由此迅猛发展，我国是养猪大国，据中国统计年鉴数据显示，至2017年12月，国内有超过3427万头存栏母猪。由于母猪的繁殖周期不一致等因素，养殖厂通常需要大量的饲养畜舍和设施以及人力物力来保证繁殖需求，导致养殖成本居高不下，进而限制了畜牧业的大规模集约化养殖。至少50年前研究人员就试图调控猪的发情周期，以期能做到猪场繁殖的设施及人员利用最大化。同期发情主要是借助外源激素剌激卵巢，使其按照预定的要求发生变化，使处理母畜的卵巢生理机能都处于相同阶段，从而达到同期发情。对于母猪来说，同期发情可使母猪分娩时间集中，便于母猪集中断奶，全进全出、进入下一个繁殖周期，有效地提高母猪的繁殖率，减少病原的传播，利于规模化猪场实行严格的防疫制度和保证生物安全体系。目前我国猪场大多仍采用传统的连续性生产管理模式，导致繁殖效率低、疾病防控难的问题，而国际上，养猪行业通常采用批次化生产的形式提高繁殖效率、实现疫病防控和健康养殖。母猪批次化生产是围绕养猪生产由现有的生产模式到不同周批次的生产模式转变，并对不同生产模式下的繁殖生产同期化和批次化的关键工艺技术方案进行系统研究与应用。母猪批次化生产是养猪业发展的必然趋势，它是利用繁殖调控技术，精确控制母猪同期发情、同期排卵、同期配种和同期分娩等环节，按计划组织批次生产，是一种母猪繁殖的高效技术管理体系。常见的批次化模式有1周批、2周批、3周批和4周批等。其中，3周批和4周批模式对母猪、栏舍以及人工的综合利用效率更高，养殖工人的工作时间安排也更为合理和人性化。批次化繁殖管理能使猪场做到真正意义上的全进全出，更好的控制疾病传播，提高母畜的利用率、缩短母畜的非生产天数(NPD)，大大提高畜牧业经济效益，尤其是对当前养猪生产造成重大危害的猪繁殖与呼吸障碍综合征(PRRS)、伪狂犬、猪流行性腹泻(PED)等劣性传染病，具有很好的防控作用。目前，批次化生产在欧美等国应用广泛，其中德式(德国、东欧等国)母猪批次化生产技术更加适合中国现有母猪养殖模式，国内的母猪批次化生产多借鉴德式生产系统并结合实际加以改良。在母猪批次化生产的技术系统中，包括了定时输精技术、同期分娩技术及整体的栏舍规划设计等多个部分。其中，批次化生产的关键核心技术是定时输精，它是以母猪的同期发情、同期排卵为基础的一项繁殖新技术，可精确的控制母猪同期发情、同期排卵和同期配种。母猪的发情、排卵主要是由体内促卵泡素(FSH)和促黄体素(LH)等的生殖激素精确调控，因此，必须通过促进卵泡发育和排卵的激素处理调控母猪同期发情、同期排卵，才能够实现定时输精和批次化生产。批次化生产的流程描述：批次化生产是猪场由传统模式到批次化生产模式的转变，首先应改善猪场现有状况，包括考虑现有栏舍是否满足批次化的需求、确定生产批次等，以达到实施批次化生产管理的基本条件；以经产母猪为基础母猪群，按照每批次生产的数量进行后备母猪补充，导入批次化生产，主要通过定时输精技术和分娩同期化技术，达到同期发情、同期排卵、同期配种和同期分娩的目的。传统猪场转为批次化生产猪场具体包括以下几个步骤：(1)栏舍设计：统计传统猪舍产床和定位栏的数量。(2)确定批次：根据栏舍的情况将母猪进行分批，确定生产的批次。(3)猪群调整：根据每批生产的需要，对经产母猪同期断奶和后备母猪同期发情进行调整。(4)定时输精：定时输精是批次化生产关键步骤，通过外源促性腺激素(gonadotropins)(现常用的产品为孕马血清促性腺激素，PregnantMareSerumGonadotropin，简称PMSG)的处理，可促进母猪卵泡发育的同步化，从而控制母猪定时同期发情。再通过促排卵激素(如促性腺激素释放激素GnRH)的调节，可使母猪排卵同步化，从而实现定时输精。效果稳定的生殖激素产品是保障定时输精同步化效果的关键。(5)同期分娩：母猪经过妊娠期后，利用氯前列醇钠PGc使每一批的母猪能够在同一时间段内分娩完成。其中步骤(1)-(3)为猪场前期管理的调整，步骤(4)-(5)为批次化关键技术步骤，具体参见图1。目前我国母猪批次化繁殖的研发与应用尚处于起步阶段，主要问题在于缺乏质量稳定的诱导发情和卵泡发育的关键激素产品。目前常用的关键激素产品PMSG为生化提取来源，从怀孕母马的血液中提取，受原料来源限制导致成本高，同时由于原料成分复杂和纯化难度大，存在纯度和效价低、质量不稳定等问题，在实际应用过程中不能满足母猪繁殖生产的需求，成为制约母猪批次化繁殖技术的推广应用的瓶颈问题。具体来讲，PMSG是一种糖蛋白激素，由孕马的子宫内膜杯状结构分泌，妊娠40-170天存在，兼有FSH(促卵泡激素)和LH(黄体生成素)双重活性。PMSG半衰期较长，达到40-120小时左右，单次注射就能满足母猪诱导发情的需求，目前是母猪繁殖管理的常用产品。但是，其原料怀孕母马血清极其稀缺且成本昂贵，只有在母马怀孕的第60-170天之间才能采集到血清原料，集中采血后必须建立冷库冰冻保存，成本居高不下，产品价格昂贵；且怀孕母马的数量日益减少，成本日益增加，使养殖户的养殖成本及经济负担大大增加。另外，因为PMSG分子含有较高的己糖和唾液酸，在动物体内半衰期太长，用于动物超数排卵时，容易引发母畜的多种不良效应，如卵巢囊肿，妊娠初期胚胎的提前退化。此外，从怀孕母马采集血清制备PMSG，经常因采血过多导致母马流产、胎马死亡，出于动物保护和伦理，欧洲大型养殖业已不再使用孕马血清。同时，由于血清原料成分复杂、纯化难度极大，提取后的产品存在纯度和效价低、质量不稳定等问题，实际使用过程中也出现药效不稳定的现象，用于其它动物时会产生抗体，存在一定的免疫原性，不能长时间使用；另一方面，PMSG天然含有促卵泡素(FSH)和促黄体素(LH)两种活性成分，且比例固定，无法调节两种活性的比例，限制了其应用范围。PMSG在雌性动物体内作用于卵巢的靶细胞受体，包括FSH受体和LH受体。FSH对于雌性动物作用于卵巢，促进卵泡的发育成熟排卵及黄体生成，LH促进雌性动物排卵。基于PMSG、FSH和LH的作用机制，可以看出通过直接使用FSH和LH的效果比使用PMSG的效果更加显著。促卵泡素(FSH)在促进母畜发情和繁殖方面具有PMSG相似功效，其药理作用为通过促进母畜卵巢卵泡的生长，促进卵泡颗粒细胞的增生和雌激素合成与分泌，不断升高的雌激素作用于大脑皮层，在卵泡发育成熟排卵的同时引起母畜发情。现有上市的FSH为垂体FSH，从猪垂体中提取获得，其半衰期大约是6小时左右，母猪卵泡发育周期约为3-4天，且在该过程中需要促卵泡素的持续刺激，使用垂体FSH需要进行多次注射，操作复杂，成本较高，不能满足定时输精和批次化生产的需求，且对动物有较大的应激。因此，目前垂体FSH只是在牛羊的育种超数排卵方面进行应用，而没有用于促进母猪卵泡发育和诱导发情。目前市场上极少使用垂体FSH产品。在人用药物中，随着技术的进步，通过哺乳动物细胞表达和生产的重组蛋白药物已经得到广泛应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.重组FSH融合蛋白在母猪批次化生产中的应用，其特征在于，所述融合蛋白任选自：(1)重组hFSH‑CTP融合蛋白由hFSHα亚基和hFSHβ‑CTP亚基组成，其中hFSHβ‑CTP亚基的氨基酸序列从N端到C端包含hFSHβ亚基和CTP；或，(2)重组pFSH‑CTP融合蛋白由pFSHα亚基和pFSHβ‑CTP亚基组成，其中pFSHβ‑CTP亚基的氨基酸序列从N端到C端依次包含pFSHβ亚基和CTP。

【技术特征摘要】
1.重组FSH融合蛋白在母猪批次化生产中的应用，其特征在于，所述融合蛋白任选自：(1)重组hFSH-CTP融合蛋白由hFSHα亚基和hFSHβ-CTP亚基组成，其中hFSHβ-CTP亚基的氨基酸序列从N端到C端包含hFSHβ亚基和CTP；或，(2)重组pFSH-CTP融合蛋白由pFSHα亚基和pFSHβ-CTP亚基组成，其中pFSHβ-CTP亚基的氨基酸序列从N端到C端依次包含pFSHβ亚基和CTP。2.根据权利要求1所述的应用，其中(1)和(2)中所述的CTP的氨基酸序列为来自hCGβ链羧基末端的33个氨基酸残基，如SEQIDNO：20所示。3.根据权利要求1～2中任一项所述的应用，其中(1)中所述融合蛋白中包含的hFSHβ-CTP亚基的氨基酸序列如SEQIDNO：12所示，所述融合蛋白中包含的hFSHα亚基的氨基酸序列如SEQIDNO：14所示；其中(2)中所述融合蛋白中包含的pFSHβ-CTP亚基的氨基酸序列如SEQIDNO：16所示，所述融合蛋白中包含的pFSHα亚基的氨基酸序列如SEQIDNO：18所示。4.根据权利要求1～3中任一项所述的应用，其中所述母猪为经产母猪或后备母猪。5.根据权利要求1～4中任一项所述的应用，其中所述重组FSH融合蛋白的制备方法包括以下步骤：a)构建编码重组h...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯永敏，雷瑶，吴茂柏，张玉杰，余丽娜，
申请(专利权)人：广州威生医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44