家畜中的抗病基因不仅为猪的健康带来了积极影响，而且为养殖者提供了满足市场对经济实惠、优质蛋白质不断增长需求。猪繁殖与呼吸综合征，一种影响猪繁殖和呼吸健康的重要疾病，自发现其病原体PRRSV三十年来，一直是养猪业面临的一个重大挑战。尽管行业内外投入了巨大的努力，并通过创新手段进行防控，但这一疾病依然难以得到有效控制。
基因编辑与CD163
基因编辑领域的最新研究进展表明，动物对感染具有抵抗力，从而有可能预防流行病。使用CRISPR-CAS9基因编辑，可以敲除编码特定蛋白质的DNA片段。与转基因技术不同，在培育抗PRRS猪时，并没有从其他生物体引入外源DNA来改变遗传信息。研究显示，CD163是一种不可或缺的单核细胞和巨噬细胞受体，尤其是其Scavenger Receptor Cysteine Rich 5（简称结构域5）对PRRSV感染和复制过程中至关重要。CD163的主要功能是清除清除血液中的游离血红蛋白并通过不同于结构域5的结构域参与炎症过程，除PRRSV感染外，结构域5没有其他特定作用。
商业规模的核心种群
通过筛选，携带CD163基因域5中414个碱基对缺失的初始种群被用于构建商业育种种群。这些种群包括两个母系PIC商业品系（L02和L03）和两个父系（337和800）。利用CRISPR-CAS9基因编辑技术，在这些猪的胚胎发育阶段就进行了基因修改。首批经过基因编辑的小猪出生后，经过多代的繁殖，确保了基因缺失的特性得以稳定遗传，并且遵循孟德尔遗传规律传递给后代。目前，我们面临的一个关键目标是提高这个种群中基因纯合子猪的数量。
PRRS抗性基因的遗传
CD163编辑基因的遗传是隐性的。这意味着猪必须携带两个编辑基因才能具有抗性（纯合子猪，aa）；仅携带一个编辑基因的猪（杂合子猪或Aa）对PRRSV没有抗性。从父母双方继承了包含结构域5的完整CD163基因的猪不具有抗性（无效猪，AA）。对于实施后监管批准，推广这种抗性最实际有效的方法，就是使用纯合子抗性公猪与杂合子或纯合子母猪进行繁殖。
表型评估
1、攻毒研究
研究人员对纯合子猪、杂合子猪和无效猪均接种了PRRSV分离株，包括I 型（SD13-15）和II型（1-4-4 L1C、1-8-4 L1H、1-7-4 L1A、1-4-2 L1E NVSL97 L8）。研究在内布拉斯加州奥克兰的Midwest Veterinary Services的BSL2实验室内进行。所有参与猪只接种和样本采集的兽医和工作人员都不知道猪的基因型，以确保实验的公正性。
断奶猪被安置在BSL2实验室中，不同基因型的猪一同饲养适应一周，并通过鼻腔接种3mLPRRSV（±10^4 TCID50）。在接种前以及接种后的3、7、10、14和21天采集了血清。
临床评估包括每日体温、行为和呼吸得分（0-3）。PRRSV PCR和ELISA 测试在爱荷华州立大学兽医诊断实验室进行，为了确保结果的客观性，负责诊断的专家并不知道每头猪的具体信息。总体而言，II型分离株比I型分离株更具致病性。纯合子猪在PCR检测中始终呈阴性，而杂合子猪和无效猪则呈阳性。纯合子猪在ELISA检测中也没有显示出明显的免疫反应，相反，杂合子猪和无效猪则经历了血清转换，这表明它们的免疫系统对病毒产生了反应。
2、关键绩效指标
为了全面了解基因编辑猪的生长和生产性能，研究人员还对纯合子猪与杂合子猪和无效猪进行了对比，以评估从出生到成熟的关键生产性能指标、生殖能力、胴体品质和肉质构成。最近的一项研究结果没有发现肉类成分的统计差异，也没有显示生长率、健康状况或分娩能力的变化。
结 论
上述研究结果表明，让我们看到了基因编辑技术在防控PRRSV方面的巨大潜力，也有望成为对抗那些传统方法难以控制的病原体的有效工具。
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