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科学家再这样研究下去,蓝耳病毒是否将无藏身之处?

 木鱼的阅读 2017-12-12

自毕业论文完成审核提交的那一刻,小编傲娇地认为“小哥后半生再也无需与枯燥的英文文献打交道了”。可偏偏造化弄人呀,未来的诸多不确定性硬生生地把你拉回现实,还啪啪啪的给你几个大嘴巴子。于是,小编“不择手段地从网上下载了数十篇关于蓝耳病的文献,硬着头皮开始苦读,慢慢研读过程中,发现曾经的抵触感消失了,直到遇到下面要讲的这篇文章,小编才发现,原来读文献也能乐趣无穷。此外,在这个过程中,小编也深刻意识到,凡事开头难,开个好头更难,耐心真是一笔宝贵财富。扯了这么多,显得小编有点“贫”,为了避免误解,我们步入主题。

蓝耳病的防控作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,这也从侧面反应了蓝耳病对我国乃至世界的养猪业造成的严重危害及巨大损失。可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20172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” ,似乎给了我们一个理想的思路,如果能够用于现实生产实践中,我想这不愧为一个较好地解决蓝耳病的方案(可能小编低估了病毒进化的高超能力)。

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为有限,主要局限于单核细胞与巨噬细胞。而CD163(Cluster of Differentiation 163)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。本研究中,研究者利用现在生命科学研究领域比较火的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,玩命似的搞出来了“高大上”的基因缺失(或基因沉默,小编也有点蒙圈)猪。(下图为高大上的基因剪切原理图,看不太懂的请找“度娘,自行脑补相关知识)

然而,然而,然而,重要事情说三遍,基因剪切技术有时候也会出现剪切误差,研究者为了对保证后期研究所用的猪确实是沉默了SRCR5的,所以进行了大量的实验进行了验证,这也可以看出,搞研究做学术的人,做任何事就是严谨,来不得半点马虎,要不一旦出事,就是大事了,搞不好文章撤稿,再严重点影响学术地位,以后很难在这圈里混了。(下图为验证试验图)

当验证了试验用猪没有问题后,后期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,然后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,为什么要这样做呢,小编带着你们接着往下看。

我们知道,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,研究者的目的是想验证下,没有了CD163中的SRCR5关键区域,PRRSV是否仍然能够感染细胞。说出这里,估计大家也就知道为什么要分离细胞了。

万事俱备,只欠东风了,这里的“东风”就是蓝耳病毒。研究中,分别选取了欧洲1型代表毒株H2,DAI,SU1-Bel对分离于于不同猪的细胞进行感染,然后研究分析相应细胞的感染率,RNA含量水平及TCID50,结果证明欧洲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

蓝耳病有两个型,1型为欧洲型,2型为北美型,那么如果只是用1型来进行感染试验,显然有些片面,况且对于我们的意义不大,因为我们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-2385MN184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)

可能有人会有疑问了,都说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?大师就是大师,尤其是在这么高影响因子的专业杂志上发表文章,没有几把刷子,他们也不敢拦这“瓷器活”呀。你能想到的,他们都想到了。因此他们最后对CD163的正常功能进行了验证,结果是乐观的,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。至此这篇文章就结束了。

研究都给出的结论是,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,不论是欧洲1型,还是北美2型。为什么说,再研究下去,蓝耳病将无藏身之地呢?病毒整个繁殖复制过程,需要的能量全部来自于感染细胞,你可以想象下,如果病毒不能够感染细胞了,它从哪里获得能量来源,那么他的死期也就不久了。

关于研究结论,在通俗一点的解释就是,如果你能够成规模地生产出缺少SRCR5外显子(你姑且认为它就是猪身上的一个零部件吧)的猪只,那么对于大家来说让人心惊胆战的蓝耳病,对于你来说,只是小菜一碟,或者说根本不算菜。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。

诶,老乡,老乡,醒醒!,要告诉大家的是:研究与实践生产应用,或是成规模地使用,差距可不是一点半点呀,不敢说有太阳到月亮那么远,起码近几年恐怕是实现不了了。原因有以下几个,一、成本问题,对于科学研究来说,再大的投入都是为了失去科学的进步,所以有时候的研究投入是不计成本的,而对于养殖者来说,我们追求的是利润,不可能只投入而没有产出;二、关于量产问题,这个不是没有可能,但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,所有短期内是不可能达到的。三、人才问题,类似猪只培育需要的可能极具专业技术及背景知识的专家级人才,这样人才的培育也需要资金与时间的投入,所有短期内也不太可能。所以,醒醒吧,理想是要有的,但我们更要坦然面对现实。

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毒株的易感性如何没有给出验证,因此对于当前中国的蓝耳流行现状指导意义不是很大。


那么,难道现在对于蓝耳病就真得没有好的防控方法吗?有呀,“生物安全+疫苗免疫+饲养管理+猪群流动管理+……”,说起来只需要短短几句话,可真正能够做到的又有多少人。方法很重要,但执行要重要,否则知道地再多,还不如不知道。对于当前中国的蓝耳防控来讲,生物安全和疫苗免疫是相对来说比较容易做到的,但对于生物安全,小的养殖户可能不具备条件,但有时候有“生物安全的意识,就是一大进步,慢慢就会开始落实到行动中,怕就怕,没有生物安全的意识。

说到这里,小编也要收尾了,后期小编会不定期介绍国内外对于猪蓝耳病的一些研究前沿,并分享给大家,希望在防控蓝耳病的路上与你们一路同行。


 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. 




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