聽課筆記 | 魏紅江教授《豬基因編輯技術及其應用》——第十二屆獸醫大會豬抗病育種專場

在當前復雜疫病挑戰與養殖業追求減抗、無抗及降本增效的雙重背景下，盡管預防接種和藥物治療發揮了重要作用，但仍未能完全控制和消滅傳染病的發生與流行。從長遠來看，采用遺傳學方法從遺傳本質上提高豬對病原的抗性，開展抗病育種具有治本的功效。2025年8月22日上午，由中國獸醫協會主辦，中國獸醫協會豬獸醫分會承辦，中農種源（深圳）科技有限公司協辦的“豬抗病育種專場”在西安國際會展中心舉辦。云南農業大學魏紅江教授在會議上分享了《豬基因編輯技術及其應用》專題報告。

云南農業大學魏紅江教授

豬基因編輯技術體系的建立

魏紅江教授介紹了基因編輯技術發展的四個主要階段，從最初的雛形與探索期到如今的應用與倫理深化期。基因編輯技術的發展史是一部從粗獷、低效到精準、高效，從復雜、昂貴到簡單、普惠的進化史。以CRISPR為代表的技術的出現，極大地降低了基因編輯的門檻，使生物學和醫學研究進入了前所未有的新時代，但其強大的能力也要求我們必須以審慎和負責任的態度來推動其發展。魏紅江教授指出盡管豬基因編輯技術發展迅速，但仍面臨單個基因到多基因的同時編輯難度大、豬等大型哺乳動物周期長、成本高等問題。他強調，我們需要的是高效、穩定的豬基因編輯技術體系。

關于地方豬遺傳資源如何有效保護與開發利用，魏紅江教授認為“基因編輯+體細胞克隆技術”必不可少，而目前云南農業大學在豬基因編輯和體細胞克隆平臺上做了許多研究：

1、建立了利用隨機過表達和體細胞克隆技術構建外源基因過表達豬的方法，構建Leptin過表達克隆豬，創制PIK3C3基因過表達的肝損傷豬模型。

2、建立了利用TALENs和體細胞克隆技術構建基因敲除豬的方法，實現了目的基因的高效雙等位基因敲除，敲除效率達42%。

3、建立了利用CRISPR/Cas9基因編輯和體細胞克隆技術構建多基因敲除豬的方法，創制三基因同時敲除的基因編輯克隆豬，為人類肝臟等器官再生研究提供了重要基礎。

4、建立了利用BE3堿基編輯器和體細胞克隆技術構建點突變豬的方法，構建P53基因敲除豬，可作為人類腫瘤小型豬模型。

5、建立了通過微量細胞鑒定快速生產基因編輯豬的方法，獲得陽性細胞系的成功率提高了約4倍。

6、建立了通過連續克隆實現轉基因穩定、高效過表達的方法，大大減少了批量開發基因編輯克隆豬的周期和成本。

豬基因編輯技術在抗病育種上的應用

魏紅江教授將傳統育種和現代分子育種進行對比，他總結到，統育種通過雜交和擴群提高來改良品種，周期超過10年，盡管能集中多種優良性狀，但存在性狀不穩定、周期長、效率低等問題。而現代分子育種則利用全基因組選擇、基因編輯等技術，能在5年內實現精準改良，具有性狀穩定、周期短、效率高的優勢，盡管技術門檻較高，總體上，現代分子育種在效率和精確度上顯著優于傳統方法。

魏紅江教授介紹了家豬T細胞抗原識別相關TRBV27基因的抗非洲豬瘟病毒感染作用研究，TRBV27基因在非洲野豬中存在缺失，表明可能與非洲野豬對ASFV的天然抗性有關。通過構建TRBV27KO基因編輯豬并感染ASFV，證明其對ASFV的抗病性。他指出，與野生型相比TRBV27KO豬抵抗ASFV感染的病程延遲，可能與TRBV27參與抗原呈遞物的結合，敲除后抑制了部分細胞因子的釋放。TRBV27基因并不是家豬對ASFV易感的關鍵基因，它的缺失不能使家豬抵抗非洲豬瘟，而TRBV27KO豬對其余重大生產疾病的抵抗力有待研究，此實驗結果在一定程度上為其余豬病的抗病育種研究提供了參考。

豬基因編輯技術在人類疾病模型及器官移植上的應用

通過基因編輯技術，研究人員已經能夠揭示超過125,000個與人類疾病相關的基因位點變異，其中單個堿基突變引起的疾病有24,670個。這些數據為構建人類重大動物疾病模型提供了基礎。在2008至2015年間，研究人員獲得了基因修飾豬疾病模型，包括杜氏肌營養不良癥、系統性紅斑狼瘡等，這些模型覆蓋了多種人類重大疾病，為研究提供了重要的實驗平臺。

豬基因編輯技術在人類器官移植上的應用前景廣闊，主要體現在解決全球器官移植供體短缺的問題。數據顯示，目前全球心、腎器官的供求比為10:200，中國器官供求比為1:150，器官移植供體數量嚴重不足。通過基因編輯技術，可以培育出適合人類器官移植的豬供體，2012年，Lancet雜志發表文章，認為這是下一次醫學革命。云南農業大學在異種器官移植研究中取得了顯著進展，建立了完整的異種器官移植技術鏈，包括醫用豬新品種培育、基因編輯克隆技術創新與利用、供體豬開發、器官移植及術后護理等。這些研究為全球異種器官移植技術的發展作出了重要貢獻。