FAH基因敲除克隆小型猪的制备及繁育

作     者：王莎莎 朱辉斌 卢晟盛 潘登科 WANG Shasha;ZHU Huibin;LU Shengsheng;PAN Dengke

作者机构：广西大学动物科学技术学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004 成都中科奥格生物科技有限公司成都610041 四川省医学科学院/四川省人民医院器官移植研究所成都610072 

出 版 物：《中国比较医学杂志》 (Chinese Journal of Comparative Medicine)

年 卷 期：2019年第29卷第5期

页      码：29-37页

摘      要：目的供体的短缺是器官移植所面临的主要问题,制备人源化器官是解决此问题的有效途径之一。缺乏延胡索酸乙酰乙酸水解酶(fumarylacetoacetate hydrolase, FAH)会引起遗传性酪氨酸血症Ⅰ型(hereditary tyrosinemia typeⅠ, HTⅠ),致使患者肝细胞凋亡,呈现出肝损伤。对猪(Sus scrofa)进行基因编辑,建立FAH基因敲除巴马小型猪,结合人干细胞将有利于人源化干细胞肝的制备。本研究在α-1,3-半乳糖基转移酶基因(α-1, 3-galactosyltransferase,GGTA1)敲除巴马小型猪的基础上,通过CRISPR/Cas9技术制备FAH基因敲除(FAH^(+/-)、FAH^(-/-))小型猪,并分析其健康与繁育状况。方法针对猪FAH基因设计单链导向RNA (single guide RNA, sgRNA)构建pX330表达载体转染巴马小型猪耳成纤维细胞(ear fibroblasts of Bama minipigs, BMEF)并进行敲除效率验证,鉴定后选择阳性细胞作为核供体,通过体细胞核移植技术制备FAH基因敲除巴马小型猪。提取仔猪的基因组DNA,经PCR测序后得到突变类型;采集5月龄FAH^(+/-)巴马小型猪血液,检测其血生化与血常规指标并观察肝组织学染色切片;当FAH^(+/-)巴马小型猪公猪性成熟后,与野生型(wild type, WT)母猪配种,以其产仔数评价繁育能力状况。结果得到了FAH^(+/-)巴马小型猪,Western blot显示FAH^(+/-)巴马小型猪的肝和肾中FAH的表达量均有所下降;FAH^(+/-)猪与野生型相比,FAH^(+/-)猪血液理化指标无显著差异;组织学切片染色发现FAH^(+/-)猪肝组织形态出现空泡样变化;与FAH^(+/-)公猪配种的野生母猪产仔数正常;FAH^(+/-)猪具有正常的健康状况和繁育能力。结论本研究制备出了FAH单基因敲除小型猪,健康状况及繁育能力正常,该单基因敲除猪为将来制备出双等位基因敲除猪与人源化肝的研究提供了良好基础。

主 题 词：小型猪 基因敲除 延胡索酸乙酰乙酸水解酶(FAH) CRISPR/Cas9 繁育 器官移植 人源化肝 

学科分类：10[医学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1671-7856.2019.05.005

馆 藏 号：203673211...