基因编辑与抗病新曙光：抗猪瘟病毒转基因猪的前沿探索.docxVIP

基因编辑与抗病新曙光：抗猪瘟病毒转基因猪的前沿探索

一、引言

1.1研究背景与意义

猪瘟（ClassicalSwineFever，CSF）是由猪瘟病毒（ClassicalSwineFeverVirus，CSFV）引起的猪的一种高度接触性、急性、热性传染病，被世界动物卫生组织（OIE）列为必须报告的动物疫病，在我国也被列为一类动物疫病。其具有传播速度快、致死率高的特点，一旦暴发，会给养猪业带来沉重打击。

猪瘟病毒可感染各种年龄和品种的猪，发病率和死亡率在某些情况下可高达100%。感染猪会出现高热稽留、精神沉郁、食欲不振、皮肤发绀、出血倾向等症状，严重影响猪只的生长发育和生产性能。母猪感染后，可能导致流产、死胎、木乃伊胎或产出弱仔，给养猪场造成巨大的经济损失。

在全球范围内，尽管许多国家和地区采取了严格的防控措施，如疫苗接种、疫情监测、扑杀病猪等，但猪瘟仍然时有发生。在一些发展中国家，由于养殖环境复杂、防疫意识淡薄、疫苗质量参差不齐等原因，猪瘟的防控形势依然严峻。据统计，每年因猪瘟给世界养猪业造成的经济损失高达数亿美元。在我国，养猪业是农业的重要组成部分，猪肉是居民主要的肉品蛋白质来源。猪瘟的发生不仅会导致生猪存栏量下降，猪肉供应减少，价格波动，还会影响相关产业链的发展，如饲料、兽药、屠宰加工、肉类销售等行业，对农业经济和民生产生不利影响。

目前，控制猪瘟的主要手段是疫苗接种，如经典的c-strain、GPE-strain等减毒活疫苗，在一定程度上对猪瘟的防控起到了积极作用，但这些疫苗无法区分感染和接种疫苗动物（DIVA），给疫情监测和净化带来困难。一些标志性的DIVA疫苗如FlagT4Gv、TWEJ2等虽被开发出来，但在疫区和复发地区，扑灭猪瘟病毒仍然面临诸多挑战，减毒活疫苗和DIVA疫苗还可能导致亚临床感染和免疫抑制，使得消除猪瘟病毒变得更加困难。因此，寻找一种新的、有效的防控猪瘟的策略迫在眉睫。

转基因技术的出现为猪瘟的防控提供了新的思路。通过基因编辑技术，将具有抗猪瘟病毒活性的基因导入猪的基因组中，使其获得对猪瘟病毒的抗性，从而从遗传本质上提高猪群的抗病能力。这种方法不仅可以减少猪瘟的发生和传播，降低养猪业的经济损失，还可以减少疫苗的使用，降低生产成本，提高养殖效益。此外，抗猪瘟病毒转基因猪的培育对于推动动物抗病育种技术的发展，丰富猪的遗传资源，保障养猪业的可持续健康发展具有重要意义，也为其他动物疫病的防控提供了借鉴和参考。

1.2国内外研究现状

在国外，对于抗猪瘟病毒转基因猪的研究已取得一定进展。早在20世纪末，随着转基因技术逐渐成熟，科研人员就开始尝试将抗病毒相关基因导入猪胚胎中。一些实验室利用显微注射技术，将具有潜在抗猪瘟病毒活性的基因片段注入猪受精卵，试图培育出具有抗性的转基因猪。然而，早期由于技术限制，基因整合效率低，且导入基因的表达稳定性和可控性差，导致培育出的转基因猪抗病效果不显著。

进入21世纪，随着分子生物学技术的飞速发展，尤其是RNA干扰（RNAi）技术和基因编辑技术如锌指核酸酶（ZFNs）、转录激活样效应因子核酸酶（TALENs）以及规律成簇间隔短回文重复序列（CRISPR/Cas）系统的出现，为抗猪瘟病毒转基因猪的研究带来了新的契机。有研究利用RNAi技术，设计针对猪瘟病毒关键基因的小干扰RNA（siRNA），并将其表达载体导入猪细胞中，发现能够有效抑制猪瘟病毒在细胞内的复制。在此基础上，科研人员进一步通过体细胞核移植技术，将转染了siRNA表达载体的猪胎儿成纤维细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中，成功培育出携带抗猪瘟病毒siRNA基因的转基因猪。这些转基因猪在感染猪瘟病毒后，病毒血症水平明显降低，临床症状减轻，表明RNAi技术在抗猪瘟病毒转基因猪培育中具有可行性。

CRISPR/Cas9技术的应用更是极大地推动了抗猪瘟病毒转基因猪的研究进程。通过设计特异性的向导RNA（gRNA），引导Cas9核酸酶在猪基因组的特定位置进行切割，实现对猪瘟病毒相关易感基因的敲除或抗性基因的定点插入。例如，有研究团队通过CRISPR/Cas9技术敲除了猪细胞中与猪瘟病毒感染密切相关的受体基因，使细胞对猪瘟病毒的感染敏感性显著降低。基于此，利用基因编辑后的猪胎儿成纤维细胞进行体细胞核移植，有望培育出对猪瘟病毒具有天然抗性的转基因猪。

在国内，抗猪瘟病毒转基因猪的研究也备受关注，众多科研机构和高校纷纷开展相关研究工作。吉林大学的科研团队在这一领域取得了突出成果，他们利用CRISPR/Cas9介导的RNA干扰技术，将筛选出的抗病毒小发夹RNA（shRNA）插入猪Rosa26位点，成功培育出抗猪瘟病毒转基因猪。