祖宗严选!传承千年的抗PRRSV猪种就在我们身边!

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在这片古老的土地上,每一个生灵都拥有传说中的力量,包括,天生对抗蓝耳病的力量!您是否想过,这个对抗蓝耳病病毒的"隐士",就藏在中华大地传承千年的地方猪种中。

蓝耳病病毒,这个每年在全球养猪业造成数百亿美元损失的病毒,通过劫持宿主细胞表面的CD163受体长驱直入,传统疫苗防控效果有限。然而,中国本土猪种早已进化出"基因盾牌"——藏猪、通城猪(通城两头乌)、大蒲莲猪(五花头)等地方品种展现出惊人的抗病毒天赋!它们或通过天然低表达的CD163受体筑起防线,或借助基因变异直接关闭病毒入侵通道,甚至在感染后上演"体重逆袭"的奇迹。这场跨越五千年的"祖宗严选",正在为现代畜牧业书写抗病育种的革命性篇章!

猪繁殖和呼吸道综合征病毒(PRRSV)是一种高度感染性且具有经济意义的病毒,可引起猪的呼吸和生殖疾病,导致猪的生产率降低和死亡率提高,从而导致养猪业经济损失。了解影响猪反应PRRSV的因素对于制定有效的控制策略至关重要,遗传因素是PRRSV的易感性和抗性的重要决定因素。

CD163是猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)的关键受体,其表达水平直接决定细胞对病毒的易感性。作为清道夫受体糖蛋白,CD163主要分布于成熟巨噬细胞和单核细胞表面,其胞外结构由9个富含半胱氨酸的清道夫受体结构域(SRCR)和多个重复的脯氨酸-丝氨酸-苏氨酸(PST)基序组成。研究表明,PRRSV的GP2、GP3和GP4糖蛋白通过异源三聚体形式与CD163结合,其中GP2和GP4能与不同受体结构域形成多重互作。通过基因敲除(KO)技术发现,CD163缺失猪对PRRSV-2型完全抵抗,其巨噬细胞对PRRSV-1和-2型均表现出抗性。最新研究进一步揭示,特异性敲除CD163的SRCR5结构域可使猪对PRRSV毒株产生抗性,且经过基因编辑修饰CD163 SRCR5区域的猪在常规饲养条件下生长发育正常。这些突破性发现表明,靶向CD163的基因编辑技术有望成为控制PRRS疫情暴发的有效手段。

我国地方猪种对PRRSV的天然抵抗力


我国地方猪种在CD163受体方面对抗PRRSV的有效机制主要体现在基因表达特征与病毒复制能力的关联性。大蒲莲猪(Dapulian,DPL)作为中国本土品种,其肺组织CD163基因基础表达量显著低于商业化杜洛克×长白×约克夏(Duroc×Landrace×Yorkshire,DLY)三元杂交猪。在未感染状态下,DPL的CD163 mRNA水平仅为DLY的0.4倍,这种天然低表达的受体特性与其感染后更低的直肠温度(39.8°C vs 40.5°C)和血清病毒拷贝数(1.2×10^4 vs 8.5×10^5 copies/mL)直接相关。

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定远猪(Dingyuan)与江曲海猪(Jiangquhai)的肺泡巨噬细胞比较显示,江曲海猪感染24小时后CD163 mRNA水平较定远猪低43%,而后者肺泡巨噬细胞中的病毒含量高出2.8倍。这种差异与CD163受体介导的病毒内吞效率密切相关,定远猪在感染后CD163表达量的快速上调(感染后12小时增加2.3倍)可能是其易感性的关键因素。值得注意的是,通城猪(Tongcheng,TC)在感染高致病性PRRSV毒株后,其肺组织CD163蛋白表达量峰值仅为大型白猪(Large White,LW)的62%,且病毒载量最高值比LW低60%,这种天然受体表达调控能力使其成为抗病育种的理想素材。

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我国地方猪种与外来品种的差异不仅体现在临床表现,更深层次反映在遗传调控网络。通城猪与大白猪的淋巴结转录组分析揭示,前者在抗原呈递、代谢通路和免疫激活相关基因表达上存在显著差异。整合代谢组学数据发现,抗性猪种脂质代谢和氨基酸通路活性更强,这种代谢重编程可能为免疫细胞提供充足能量支持。表观遗传调控方面,藏猪肺组织中miR-199a-3p、miR-378等抑制PRRSV复制的microRNA基础表达量较高,而通城猪感染后miR-181等靶向CD163的调控因子显著上调,这些ncRNA的品种特异性表达模式为抗病育种提供了新靶点。

在基因编辑领域,CD163基因敲除猪模型对PRRSV-2完全不敏感,其肺泡巨噬细胞对PRRSV-1和PRRSV-2的抵抗效率达到100%。更精细的CD163 SRCR5结构域缺失型转基因猪对北美型PRRSV-2毒株(如VR-2332和MN-184)表现出完全抗性,但对欧洲型PRRSV-1毒株(如Lelystad)仍保持敏感性。这种特异性抗性在梅山猪(Meishan)的天然遗传变异中也有体现,其CD163基因外显子7存在特有的单核苷酸多态性(rs340003324),导致SRCR5结构域第472位氨基酸由脯氨酸突变为谷氨酰胺,这与该品种感染后病毒血症持续时间缩短4.2天的表型直接相关。

值得注意的是,我国地方猪种在保持CD163基础功能的前提下,通过多层次的基因表达调控实现对PRRSV的抵抗。例如通城猪CD163基因启动子区特有的DNA甲基化模式(CpG岛2区甲基化率比大型白猪高38%),导致其基础转录活性降低52%。同时,梅山猪CD163 mRNA的3'UTR区域存在miR-181结合位点的自然缺失突变,使得该品种巨噬细胞的CD163蛋白翻译效率比约克夏猪低41%,这种转录后调控机制有效限制了病毒受体蛋白的生成。

电表倒转!藏猪和藏眉黑猪的抗PRRSV奇迹


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藏猪(Tibetan)和藏眉黑猪(ZangMei black,ZM)展现出独特的抗性特征。在人工感染实验中,藏猪群体未出现超过40°C的发热反应,而藏眉黑猪仅在感染后2-5天出现短暂体温升高(最高39.8°C)。病毒载量监测显示,藏猪血清病毒峰值(3.7×10^3 copies/mL)仅为大型白猪的1/23,且病毒清除速度比藏眉黑猪快5天。病理学观察发现,藏猪肺组织CD163阳性细胞密度(12.3个/mm²)显著低于藏眉黑猪(28.6个/mm²)和大型白猪(34.9个/mm²),其淋巴结CD163 mRNA水平在感染后72小时内持续下降(降幅达64%),而其他品种同期出现12-38%的上升。

值得注意的是,一项涉及4-6周大的藏猪仔猪、藏眉黑猪仔猪和大白仔猪的HP-PRRSV(JXA1)人工感染实验的研究表明,大白仔猪的直肠温度从2 DPI的直肠温度显着升高,从2 dpi升高到15 dpi(40.4°C±0.55)。 藏眉黑猪仔猪表现出直肠温度显着升高4天(2-5 dpi),没有读数超过40°C,而藏猪仔猪没有显示出40°C以上的直肠温度读数。实验期间,在2-3 DPI,藏猪仔猪和大白仔猪临床表现出厌食、打喷嚏、咳嗽和腹泻,只是,大白仔猪出现了颤抖等更严重的症状,一些实验中的大白仔猪在9、11和13 DPI死亡,而藏猪仔猪在整个28天期间没有表现出典型的迹象或死亡。在实验后的第二周,大白仔猪显示体重减轻,藏眉黑猪仔猪只在第一周出现了体重减轻,藏猪仔猪在整个4周的PRRSV的感染期内甚至还表现出体重增加的现象

洋猪的病毒清除能力的差异


外来商业品种的遗传易感性差异同样显著。长白猪(Landrace)感染PRRSV后47-88天仍能在淋巴组织中检测到病毒,而约克夏(Yorkshire)和汉普夏(Hampshire)猪的病毒清除能力更强。对NEI(长白-约克夏复合群体)和HD(汉普夏×杜洛克)杂交猪的比较显示,HD猪在感染后第4、7、14天的病毒血症滴度更高,肺部和支气管淋巴结病毒载量显著超过NEI猪(p<0.05)。迷你猪(Miniature, MI)与皮特兰猪(Pietrain, PI)的对比研究发现,PI猪在感染减毒株后第6天即出现100%病毒血症,而MI猪的病毒血症峰值(87%)出现在第12天且持续时间更短,表明品种差异影响抗体产生时序。

在生殖系统影响方面,纯种长白公猪感染VR-2332毒株后,精液排毒期显著长于约克夏和汉普夏品种。这种遗传差异可能与不同品种生殖道上皮细胞受体表达量有关,但具体机制仍需进一步研究。值得注意的是,皮特兰猪的树突状细胞能引发更强的T细胞反应,这种先天免疫优势可能解释其相对较强的抗PRRSV能力。

全基因组关联分析发现,EIF2AK2、CD163、CD169等基因的SNP位点与抗PRRSV性状显著相关。我国地方猪种在这些关键基因上可能存在优势单体型,如CD163基因的SRCR5结构域天然缺失或修饰,这种遗传变异使其对某些PRRSV毒株产生天然抗性。基因编辑实验证实,敲除CD163 SRCR5结构域的转基因猪对特定PRRSV-2毒株完全抵抗,且不影响正常生长发育,这为分子育种提供了直接证据。


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