●浩海云 編

自從1982年美國(guó)科學(xué)家將大鼠生長(zhǎng)激素重組基因?qū)胄∈笫芫阎蝎@得快速生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)基因“超級(jí)鼠”開始，幾十年來(lái)各種各樣的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物如雨后春筍般紛紛被研發(fā)出來(lái)。比如，能生產(chǎn)抗凝血酶的山羊，快速生長(zhǎng)的大三文魚，能產(chǎn)人乳的奶牛等等。而豬作為一種重要的模式動(dòng)物，科學(xué)家對(duì)于它的研究也十分繁多，并培育出一系列轉(zhuǎn)基因豬。

國(guó)內(nèi)首例綠色熒光蛋白“轉(zhuǎn)基因”克隆豬問(wèn)世

能產(chǎn)生熒光的轉(zhuǎn)基因豬

并且該批熒光豬產(chǎn)下的小豬，也具有熒光?？茖W(xué)家之所以要培育能產(chǎn)生熒光的轉(zhuǎn)基因豬，是因?yàn)榫G色熒光蛋白可以作為一種指示和標(biāo)記物，廣泛應(yīng)用于生物和醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。

2000年，英國(guó)一家公司研制出了第一批熒光克隆豬，豬體內(nèi)擁有可表達(dá)外源的綠色熒光蛋白。2002年，美國(guó)科學(xué)家利用體細(xì)胞核移植技術(shù)將修飾過(guò)熒光蛋白基因的豬成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)入到卵母細(xì)胞中，也生產(chǎn)出了熒光豬。2006年，劉忠華課題組研制出了我國(guó)首批熒光豬，

能提高機(jī)體性能的轉(zhuǎn)基因豬

2008年，中國(guó)的潘登科團(tuán)隊(duì)獲得了轉(zhuǎn)ω-3脂肪酸去飽和酶基因克隆豬，其ω-3多不飽和脂肪酸較普通豬提高了13倍。ω-3多不飽和脂肪酸是深海魚油的主要成分，能調(diào)節(jié)脂肪酸平衡和血脂水平。氮、磷是豬生長(zhǎng)發(fā)育的必需元素，但豬的消化道缺乏一些關(guān)鍵的消化酶，因此飼料中有很大一部分的氮和磷不能被豬消化吸收，會(huì)隨著糞便和尿液排出，這樣既浪費(fèi)飼料，又不利于環(huán)保。2018年，中國(guó)的吳珍芳團(tuán)隊(duì)將4個(gè)來(lái)自微生物的酶類基因轉(zhuǎn)入豬的基因組中，培育出了能提高飼料中氮、磷利用效率，環(huán)保節(jié)糧且生長(zhǎng)速度快的轉(zhuǎn)基因豬。

能抗病的轉(zhuǎn)基因豬

非洲豬瘟是一種烈性傳染病，有致死性。研究人員發(fā)現(xiàn)，家養(yǎng)豬相比非洲疣豬更易感染非洲豬瘟，而造成該現(xiàn)象的可能原因就是RELA基因上的突變。2016年英國(guó)研究人員利用鋅指核酸內(nèi)切酶技術(shù)對(duì)RELA基因進(jìn)行編輯，基因編輯后的豬更易從非洲豬瘟中恢復(fù)。豬繁殖與呼吸綜合征是另一種養(yǎng)豬業(yè)經(jīng)常會(huì)碰到的傳染性疾病，又名藍(lán)耳病，患病母豬會(huì)出現(xiàn)繁殖障礙，仔豬會(huì)出現(xiàn)呼吸困難，進(jìn)而導(dǎo)致仔豬大批量死亡。2017年，英國(guó)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)基因編輯技術(shù)敲除了豬CD163基因的外顯子，獲得了對(duì)豬繁殖與呼吸綜合征有抗病性的轉(zhuǎn)基因敲除豬。

能為異種器官移植做貢獻(xiàn)的轉(zhuǎn)基因豬

對(duì)于一些重大的人體疾病，最有效的解決手段就是器官移植，然而現(xiàn)在供體器官嚴(yán)重短缺，因此科學(xué)家們就把目光聚焦到了生理指標(biāo)及器官大小和人類最接近的豬身上。但是，將豬的器官移植到人體后會(huì)發(fā)生多種免疫排斥反應(yīng)，如超級(jí)性排斥反應(yīng)，其原因是人體內(nèi)的“衛(wèi)兵”——天然抗體會(huì)識(shí)別移植來(lái)的豬器官細(xì)胞表面的α-1,3-半乳糖，然后開始攻擊，從而產(chǎn)生排斥反應(yīng)。2002年，賴良學(xué)等人通過(guò)同源重組定點(diǎn)打靶獲得敲除了α-1,3-半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因的豬，第一次在豬身上實(shí)現(xiàn)了該基因的定點(diǎn)修飾。2010年，潘登科團(tuán)隊(duì)又一次通過(guò)構(gòu)建無(wú)啟動(dòng)子的靶向載體敲除了該基因外顯子，獲得了我國(guó)首例敲除α-1,3-半乳糖苷轉(zhuǎn)移酶基因的五指山小型豬。此外，由于豬的基因組內(nèi)含有內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒，如果將含有該病毒序列的器官移植到人體內(nèi)，同樣可能會(huì)引發(fā)健康問(wèn)題。2017年，楊璐菡等人利用基因編輯技術(shù)成功將豬原代細(xì)胞系中的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒序列失活，體細(xì)胞核移植后生出的小豬，該序列也呈現(xiàn)失活狀態(tài)，從而為異種器官移植排除了另一個(gè)隱患。

能作為人類疾病模型的轉(zhuǎn)基因豬

以動(dòng)物作為研究模型來(lái)模擬某些人類的遺傳性疾病，對(duì)研究人類疾病的機(jī)理、探索治療方案具有十分重要的意義。除了廣泛應(yīng)用的小鼠外，豬由于是哺乳動(dòng)物，又是多胎動(dòng)物，也成為重要的模式動(dòng)物。過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR-γ）與人類的心血管疾病有關(guān)，為了探究其功能，2011年賴良學(xué)團(tuán)隊(duì)利用鋅指核酸內(nèi)切酶敲除了豬成纖維細(xì)胞中的該基因，制備了PPAR-γ基因敲除豬。2018年賴良學(xué)團(tuán)隊(duì)又將亨廷頓舞蹈癥基因插入豬中，首次獲得了亨廷頓舞蹈癥豬。除此之外，阿爾茨海默病、糖尿病、脊髓性肌萎縮癥等疾病的轉(zhuǎn)基因豬模型也都已經(jīng)建立。