88BIFA

公司新闻 | 科学家再这样研究下去,蓝耳病毒是否将无藏身之处?

时间 :2017/8/15 8:47:24点击 :779编辑:集团策划部

微信图片_20170815083923.jpg

蓝耳病防控成为如今养猪业的一大难题,曾几何时,更是出现了谈“蓝”色变的现象,这一现象从侧面反应出蓝耳病对我国乃至世界养猪业造成的严重危害和巨大损失。究竟如何才能防控好蓝耳病呢?英国爱丁堡大学皇家兽医学院的Alan L. Archibald教授于2017年2月发表于《PLOS Pathogens》上的文章”Precision engineering for PRRSV resistance in pigs:Macrophages from genome edited pigs lacking CD163 SRCR5 domain are fully resistantto both PRRSV genotypes while maintaining biological function”,似乎给出一个理想的思路,如果能够用于现实生产实践中,笔者认为这是一个解决蓝耳病较好的方案。

微信图片_20170815083936.jpg

大量研究表明:猪繁殖与呼吸道综合征病毒(PRRSV)作为一种单股正链RNA病毒,其感染的宿主细胞极其有限,主要局限于单核细胞与巨噬细胞。而CD163(Cluster of Differentiation 163)是PRRSV侵染细胞过程中需要的融合受体,而该受体中的SRCR5(Scavenger receptor cysteine-rich domain 5)是发生作用的主要位点。巨噬细胞在其表面会大量表达CD163蛋白,尤其是呼吸系统的巨噬细胞。这项研究中,研究者通过生命科学研究领域中热门的CRISPR/Cas9基因剪切技术对猪的受精卵进行精确剪切,去除表达SRCR5基因外显子,研究出基因缺失(或基因沉默)猪。(下图为基因剪切原理图)

微信图片_20170815083940.jpg

然而,基因剪切技术有时也会出现剪切误差。研究者通过大量验证实验,目的是保证后期研究所用的猪是否沉默了SRCR5。(下图为验证试验图)

微信图片_20170815083943.jpg

接着,当试验用猪没有问题之后,研究者通过支气管肺泡灌洗(BAL)技术,从基因缺失猪中分离出肺泡巨噬细胞,再通过细胞表面分子标记,利用流式细胞仪对其分离细胞进行了鉴定。

众所周知,PRRSV主要感染细胞为猪的肺泡巨噬细胞,而感染细胞主要通过CD163受体。假设没有CD163中的SRCR5关键区域,PRRSV是否仍然能够感染肺泡巨噬细胞,这也是实验分离细胞的目的。

研究中,分别选取了欧洲1型代表毒株H2,DAI,SU1-Bel对分离于不同猪的细胞进行感染。通过研究分析相应细胞的感染率,RNA含量水平及TCID50,证明欧洲1型的猪蓝耳病毒不能感染缺失掉SRCR5基因的肺泡巨噬细胞(PAMs)。(试验结果见下图)

微信图片_20170815083946.jpg

备注:横坐标:Time post inoculation(接种后时间)

纵坐标:Calculated TCID50/ml levers from VRNA levers(从病毒RNA水平计算每毫升中的TCID50水平)

              % of infected macrophages(感染的巨蚀细胞百分比)

蓝耳病有两个型,1型为欧洲型,2型为北美型。如果只是用1型进行感染试验,显然有些片面,况且对于研究的意义不大,因为我国目前主要流行毒株为北美型,因此研究者又利用具有代表性的北美毒株VR-2385和MN184进行了同样的试验。试验结果同样证明:来源于外周血单核细胞的基因缺失的巨噬细胞能够抵抗PRRSV北美型毒株的感染。(试验结果见下图):横坐标Time post inoculation(接种后时间),纵坐标Calculated TCID50/ml levers from VRNA levers(从病毒RNA水平计算每毫升中的TCID50水平)

微信图片_20170815083949.jpg

备注:横坐标:Time post inoculation(接种后时间)

纵坐标:Calculated TCID50/ml levers from VRNA levers(从病毒RNA水平计算每毫升中的TCID50水平)

这里可能会有疑问:任意添加或缺失基因对动物细胞没有影响吗?对于缺失SRCR5外显子的CD163,会影响到蛋白本身或是巨噬细胞正常的功能吗?这些疑问,研究者最终对CD163的正常功能进行了实验验证,结果很乐观,没有任何影响,仍然在血红蛋白-触珠蛋白的清除作用中功能正常。

研究得出的结论是,不论是欧洲1型,还是北美2型,对于缺失了CD163中的SRCR5外显子的巨噬细胞,其不感染猪蓝耳病毒。为什么这样说,病毒整个繁殖复制过程,需要的能量全部来自于感染细胞,假设想象一下,如果病毒不能够感染细胞,它从哪里获得能量来源呢?再通俗的解释是,如果可以成规模地生产出缺少SRCR5外显子的猪只,那么对于大家都害怕的蓝耳病,对于你来说,一点都不是问题。如果这一天真得能到来,对于广大养殖户来说,该是多大的福音。

同时需要提醒养殖同仁的是:研究与实践生产应用,或是成规模地使用,差距不是一点半点,恐怕近几年是实现不了。原因有以下几个问题:一、成本问题,对于科学研究来说,投入是为了促进科学的进步,所以一些研究投入是不计成本的,而对于养殖者来说,利润是目的,不可能只投入而没有产出。二、关于量产问题,基因剪切技术现在不能保证百分百成功,也是在无数个体中不断验证,不断筛选的过程才能选出几只符合标准的,时间漫长,过程复杂,专业性要求极高,所以短期内是不可能达到的。三、人才问题,类似猪只培育需要专业技术及背景知识的专家级人才,这样人才的培养需要资金与时间的投入,所以短期内也不太可能。

对于本研究,在细胞感染试验过程中,虽然涉及到了欧洲1型代表株,也用到了北美2型代表株,可是分离出的巨噬细胞对于我国2006年高蓝爆发后的HP-PRRSV毒株、或近几年有明显上升趋势的NADC30-like毒株的易感性没有给出验证,因此对于当前中国的蓝耳流行现状指导意义不是很大。

微信图片_20170815083953.jpg

难道现在对于蓝耳病就真得没有好的防控方法吗?“生物安全+疫苗免疫+饲养管理+猪群流动管理+……”,是防控疫病的方法。虽然说起来简单,可真正能够做到的又有多少猪场呢?方法很重要,但执行更重要。对于当前中国的蓝耳病防控来说,生物安全和疫苗免疫是相对来说比较容易做到的,但对于小养殖户的生物安全条件可能会受到忽视,“生物安全”意识落实到行动中,总会改善疫病。

参考文献:Burkard C, Lillico SG, Reid E, Jackson B,Mileham AJ, Ait-Ali T, et al. (2017) Precision engineering for PRRSV resistance in pigs: Macrophages from genome edited pigs lacking CD163 SRCR5 domain are fully resistant to both PRRSV genotypes while maintaining biologicalfunction. PLoS Pathog 13(2): e1006206.

                   (成都88BIFA  李乐超)