基因编辑技术是修饰特定基因的新型分子工具,可在基因序列中有效引入新的突变,为分析基因功能和与表型相关的DNA序列提供了有效的手段。自发现以来,基因编辑技术已经成功应用在各种动物、植物及其他生物中,为基因治疗及精准作物育种等领域提供了重要技术支撑。本文旨在回顾近年来基因编辑工具的发展,阐述了经典编辑工具、碱基编辑工具和其他新编辑工具的进展,以期为相关领域科研人员进一步了解、优化编辑系统提供参考。
猪流行性腹泻(porcine epidemic diarrhea,PED)是由猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)引起的一种传染性肠道疾病,可造成猪群暴发腹泻和初生仔猪大量死亡。2010年,高致病性的PEDV变异毒株出现并在全球范围内传播,已成为当前猪腹泻病的主要病原之一,对全球养猪业造成巨大损失。疫苗免疫是防控PED的最主要措施。现有PED商品化疫苗以传统灭活疫苗和弱毒疫苗为主。近年来,随着基因工程技术的发展,亚单位疫苗、病毒样颗粒疫苗、重组活载体疫苗、转基因植物疫苗和核酸疫苗等的研究也都取得了突破性进展。由于PEDV变异频繁,不断给疫苗研发带来新的挑战,高效的疫苗研发平台及基因工程疫苗对未来PED防控至关重要。本文对PEDV的病原学特征和最新的疫苗研究进展进行了系统综述,并展望未来的疫苗发展方向,以期为有效防控PED提供参考依据。
我国大多数集约化与规模化生猪养殖场存在着养殖密度过高、饲料利用率低、养殖成本居高不下以及环境污染等诸多问题。生猪精准营养供给是解决上述问题的关键。根据生长育肥猪的性别、营养需要、生理状态和生产要求等特征,制定个性化饲养方案,从而显著改善猪的生长性能,提高饲料利用率,降低养殖成本,减轻环境污染,有助于推动养猪业的可持续发展。本文对生长育肥猪精准营养供给研究进展进行归纳,主要从动态营养需要体系、营养精准供给方式和智能化设备等方面进行阐述。同时本研究也对今后的研究趋势做出展望,旨在为生长育肥猪营养精准供给的研究提供参考依据。
代谢相关脂肪性肝病是一种与代谢紊乱相关的慢性肝疾病,通常由体内脂肪、碳水化合物和蛋白质等代谢紊乱引起,其发病机制与炎症反应、氧化应激、胰岛素抵抗和肠道菌群稳态失调等有关。该病严重影响人和动物的肝健康,导致肝损伤、肝衰竭甚至肝癌的发生,增加糖尿病、心血管疾病等并发症乃至死亡的发生风险。源自蔬菜、水果、谷物及植物药材中的具有调节糖和脂类物质代谢、抗氧化应激、缓解炎症反应、改善肠道微生物菌群的天然活性物质可以调节肝代谢功能,减轻炎症反应,修复肝损伤,在代谢相关脂肪性肝病的预防和治疗中有着独特的优势。本文总结了能够调节糖脂代谢、抗氧化应激、缓解炎症反应、改善肠道菌群和胆汁酸代谢紊乱的天然活性物质,并阐述了这些活性物质在人和动物代谢相关脂肪性肝病中的潜在防治作用及其可能的机制,以期为临床医学或畜牧业生产实践中开发防治代谢相关脂肪性肝病的新药物提供理论参考。
畜禽胃肠道共生真菌是指在胃肠道中长期定植的真菌,它们与细菌等微生物菌群共同维持胃肠道微生态系统的稳定。多个研究表明,畜禽胃肠道中存在着大量共生真菌,这些真菌不仅不会引起疾病,还会对宿主起到多种有益作用。不同物种的胃肠道真菌种类有所不同,整体来看,畜禽胃肠道中的真菌主要包括子囊菌门(Ascomycoa)、担子菌门(Basidiomycota)和新美鞭菌门(Neocallimastigomycota)。畜禽胃肠道内的共生真菌群落组成会受到多种因素的影响,例如日粮、年龄、品种及健康状况等。与细菌类似,目前共生真菌研究主要通过传统培养基法、高通量测序法来进行。新兴的培养组学技术能够分离鉴定出的共生真菌种类更加多样。研究表明,共生真菌作为畜禽胃肠道微生物的重要组成部分,它直接或间接地参与了多种机体生理过程,如促进畜禽摄入的营养物质的消化、参与宿主免疫调节、促进糖酵解等。本文主要针对畜禽胃肠道有益或者潜在有益共生真菌,从共生真菌的种类、鉴定方法、影响因素、益生作用及其作用机制等方面展开综述,以期为调控畜禽胃肠道健康提供新的思路和参考。
旨在为更好地理解猪肺炎支原体(Mycoplasma hyopneumoniae,Mhp)强弱毒株在物质代谢、毒力变化的差异,本研究基于Mhp强毒株ES-2株及其传代致弱株ES-2L株,开展二者的生长特性、黏附细胞能力、代谢产生过氧化氢水平、生物被膜形成能力等生物学特性及比较基因组学研究。在生长特性方面,ES-2L株的生长速度和滴度要高于ES-2株,其颜色改变单位(color change unit, CCU)为1.0×1010 CCU·mL-1,在培养基上具有更好的适应性。在与毒力变化相关的特性方面,ES-2和ES-2L株均可以形成生物被膜,但ES-2L株的生物被膜形成能力要弱于ES-2株。ES-2L株代谢甘油产生过氧化氢的水平要低于ES-2株,且其对支气管上皮细胞的黏附能力要弱于ES-2株。ES-2和ES-2L基因组共线性比对分析结果表明,二者的总体共线性良好,但ES-2L株存在几处基因的缺失、倒位现象,对ES-2L株中的缺失基因进行定位分析,共检测到9个大片段(>500 bp)的基因缺失,这9个片段共包含18个缺失基因。SNP(单核苷酸多态性)和Indel(插入与缺失突变)分析表明,共检测到348个SNVs(单核苷酸突变),这些SNVs主要分布于99个基因上,并且有22个dels(缺失突变)主要分布于19个基因上。基因岛分析结果表明,ES-2L株在395~425 kb有一个基因岛编码序列,ES-2株在354~364、920~945 kb有两个基因岛编码序列。这些缺失或发生SNP的基因、基因岛的变化可能与ES-2L毒力下降及生长特性改变有关。综上,本研究阐明了Mhp强弱毒株在物质代谢、毒力变化的差异,并采用比较基因组学的方法,分析了二者在基因水平的变化,为进一步理解Mhp致病机制和毒力因子挖掘提供一种视角。
异噁唑啉类药物具有多种功效。近年来,因其对各种类型体外寄生虫的疗效好、安全性高,被广泛应用于抗宠物体外寄生虫。异噁唑啉类药物选择性地抑制无脊椎动物的谷氨酸和γ-氨基丁酸门控氯离子通道,使其神经系统紊乱而瘫痪死亡。本文从结构特点、作用机制、药代动力学、药效学和临床驱虫应用等方面综述了异噁唑啉类驱虫药近年来的研究,分析了兽医领域中不同药物的应用情况及潜在毒性,展望异噁唑啉类动物驱虫药的未来发展情况。
猪繁殖与呼吸综合征(porcine reproductive and respiratory syndrome,PRRS)是由猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)引起的以猪呼吸系统疾病和母猪繁殖障碍为主要特征的传染病,给全球养猪业造成了巨大的经济损失。然而,PRRS至今仍没有安全有效的疫苗和药物进行防治。全面深入理解PRRSV生命周期可以为PRRS防控提供新的思路。因此,本文在简述PRRSV生命周期的基础上,重点对病毒侵入、复制与转录、翻译及翻译后修饰、组装等过程的研究进展进行综述,以期为PRRSV致病机制及防控研究提供参考。
在哺乳动物的繁殖过程中,精子和卵子的发生以及受精卵的发育都至关重要。目前,有关哺乳动物卵母细胞成熟发育的研究不在少数,但对其保卫细胞-颗粒细胞是如何对卵母细胞发育产生作用的还有待深入探索。在雌性哺乳动物中,早期卵巢颗粒细胞是由卵巢网和卵巢表皮细胞发育而来的;此后的前体颗粒细胞阶段就围绕于卵母细胞周围,通过间隙连接方式为卵母细胞提供营养物质并进行信息交流,并依赖繁殖激素(如AMH、FSH、LH)调节作用进而对卵母细胞成熟进行调控。本文通过综述哺乳动物卵巢颗粒细胞的来源、颗粒细胞在卵泡各发育阶段的分化及其在卵母细胞成熟过程的功能机制,以期为进一步研究哺乳动物卵巢颗粒细胞的生物学功能提供帮助,并为体外卵母细胞成熟培养体系提供优化思路。
本研究旨在设计猫传染性腹膜炎病毒(feline infectious peritonitis virus,FIPV)mRNA疫苗体外转录载体,并评估其转录出的FIPV mRNA疫苗的免疫原性。选取FIPV的核衣壳(nucleocapsid,N)蛋白,通过序列优化,结合CureVac mRNA技术平台,选择合适的非编码序列、信号肽序列和poly A尾部。将构建完成的目的序列克隆到pBluescript Ⅱ KS(+)载体上,经过载体的线性化单酶切后,在体外进行转录,合成编码FIPV N基因的mRNA,并经过加帽、纯化和琼脂糖凝胶电泳分析。通过体外转染试验验证抗原蛋白在细胞内的表达情况。在小鼠体内接种FIPV N-mRNA疫苗后,检测其体液免疫和细胞免疫反应。琼脂糖凝胶试验表明,设计的mRNA体外转录载体成功制备出稳定单一的mRNA序列。转染进细胞后,可在12~24 h内稳定表达目标抗原蛋白。ELISA试验结果显示FIPV N-mRNA疫苗在小鼠体内引起了强烈的体液免疫反应,其特异性抗体、IL-4、TNF-α水平明显高于对照组。Elispot试验结果显示FIPV N-mRNA组脾细胞分泌的IFN-γ的含量显著高于对照组。以FIPV N蛋白为抗原的体外转录载体所转录的mRNA疫苗,在细胞内能够高效表达目的蛋白,具有良好的免疫原性,有效引起小鼠的体液免疫和细胞免疫反应。FIPV N-mRNA疫苗有望成为猫传染性腹膜炎的潜在候选疫苗,mRNA体外转录载体的制备为传染性疾病mRNA疫苗的设计与研发提供了重要的参考价值。
脂滴是从内质网膜形成的一种独特的动态细胞器,主要负责细胞内中性脂质的储存。脂滴还与其它细胞器相互作用,参与脂质代谢、膜生物合成、细胞信号转导、免疫反应等生物学过程。近年来越来越多的研究表明,脂滴在病原微生物感染,尤其是病毒感染过程中发挥着重要作用。本文综述了脂滴与病毒之间的相互作用,包括脂滴对病毒复制周期的影响以及脂滴在调节抗病毒免疫反应中发挥的作用。了解脂滴在病毒感染中的功能对于深入揭示病毒的致病机制、研发新型抗病毒药物以及预防病毒传播具有重要意义。
十足目虹彩病毒病是一种新发的甲壳动物疫病,由十足目虹彩病毒1(Decapod iridescent virus 1,DIV1)感染引起。该病毒包含两个原始分离株,即虾血细胞虹彩病毒(shrimp hemocyte iridescent virus,SHIV 20141215)和红螯螯虾虹彩病毒(Cherax quadricarinatus iridovirus,CQIV CN01)。DIV1传播速度快、宿主范围广、致死率高,在近年来广泛流行于虾蟹养殖业中,给产业造成巨大的经济损失。目前,针对此疫病已开发了多种诊断技术,本文对此进行了总结,以期为十足目虹彩病毒病的准确诊断和防控提供参考。
生殖细胞是生命体遗传物质传递的主要载体,在家畜育种过程中发挥重要作用。人们对畜产品需求的不断增加促进了精确育种技术的发展。基因编辑技术显著提升基因强化和疾病治疗成效,这一进展凸显了将该技术应用于家畜生殖细胞研究的重要性。与其他基因编辑技术相比,CRISPR/Cas9系统和CRISPR/Cas12系统的研究较为深入。CRISPR/Cas技术已在多项研究中取得突破性进展,被视为一种极有潜力的育种改良手段。本文主要针对两种CRISPR/Cas系统及CRISPR/Cas9系统在家畜生殖细胞中的应用进行综述,对家畜生殖细胞形成过程进行简要概括,阐述CRISPR/Cas9系统和CRISPR/Cas12系统的原理、构成和衍生技术,介绍CRISPR/Cas9系统在家畜生殖细胞中的应用,对基因编辑技术广泛应用于家畜生殖细胞进行展望,旨在为未来畜牧基因编辑领域的研究提供参考。
本试验旨在研究绵羊奶、山羊奶对2型糖尿病小鼠肝、肾的影响,为临床预防和治疗糖尿病及其并发症提供理论参考。采用乳品分析仪检测绵羊奶和山羊奶营养成分;通过高脂饮食联合链脲佐菌素(streptozotocin,STZ,于第5周完成STZ注射)诱导构建2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)小鼠模型,糖尿病小鼠随机分为糖尿病模型组(diabetes model control,DMC)、绵羊奶组(Sheep)和山羊奶组(Goat),每组10只,同时设立对照组(Con)。绵羊奶组和山羊奶组小鼠从第1周开始就饲喂羊奶,持续到第9周结束,每周称量小鼠的体重和摄食量;在第4、9周末分别检测小鼠葡萄糖耐量;第9周末收集小鼠血液和尿液,检测血脂四项、尿素氮、肌酐、尿白蛋白及尿肌酐水平。Real time-PCR检测肝、肾中IL-6、TNF-α、IL-1β、TGF-β1 mRNA的表达丰度。结果显示,通过乳品分析仪发现,绵羊奶的脂肪、蛋白质、乳糖、总干物质含量均显著高于山羊奶(P < 0.01);在注射STZ之前,与对照组相比,第2~4周DMC组小鼠的体重显著上升(P < 0.01),在第3、4周时,Sheep组小鼠的体重较DMC组体重显著下降(P < 0.01);注射STZ之后,DMC组小鼠的体重较对照组显著下降(P < 0.05),而在第9周时,与DMC组相比,Sheep组小鼠的体重下降显著减缓(P < 0.01)。通过葡萄糖耐量试验发现,在第9周末,较DMC组,Sheep组和Goat组小鼠的葡萄糖耐受试验曲线下面积显著下降(P < 0.05)。对血清和尿液进行分析发现,Sheep、Goat组血脂四项、尿白蛋白含量与DMC组相比有下降的趋势(P>0.05),但血清尿素氮、血肌酐以及尿肌酐含量显著下降(P < 0.05)。Sheep组和Goat组减轻了糖尿病小鼠肝脂肪变性以及肾小球病变和肾小管上皮细胞空泡变性。与DMC组相比,Sheep组小鼠肝和肾IL-6、TNF-α、IL-1β、TGF-β1 mRNA含量都呈显著下降,Goat组小鼠除了肾中TNF-α含量无显著变化外,其他炎症因子的mRNA含量均显著下降(P < 0.05)。本研究发现,绵羊奶和山羊奶能够显著抑制T2DM小鼠的摄食量,延缓糖尿病小鼠的体重下降,提高葡萄糖耐受能力以及有效减轻肝、肾组织病理损伤、明显抑制肝、肾炎症,对糖尿病及其并发症的治疗发挥有效作用,且绵羊奶的缓解效果优于山羊奶。
布鲁氏菌病是一种重要的呈世界性流行的人兽共患病,给畜牧业造成巨大经济损失的同时,还严重威胁人类健康与公共卫生安全。布鲁氏菌可应用多种策略逃逸免疫系统,不仅可抵抗吞噬细胞的杀菌作用,还可使宿主细胞形成有利于自身存活的微环境,最终发展为慢性感染,这些策略给防控布鲁氏菌病带来了不小的挑战,作为进一步理解并防控布鲁氏菌病的前提,布鲁氏菌的毒力过程、胞内存活、免疫逃逸等一直是人们关注的重点,因此,本文从布鲁氏菌主要毒力因子、胞内存活和免疫逃避机制等方面,阐述其毒力因子及胞内存活机制研究进展,以期通过阐释布鲁氏菌致病机制为将来研发新型安全、高效的防控产品提供参考。
急性肾损伤(acute kidney injury, AKI)是一种发病迅速、病因复杂且致死率较高的肾脏疾病,对动物生命健康构成严重威胁。近年来,间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)作为治疗急性损伤的有效方法已被广泛认可。然而,由于细胞疗法存在局限性,一种备受关注的新型无细胞治疗方法即间充质干细胞源外泌体(mesenchymal stem cell-derived exosomes, MSC-exos)在急性肾损伤治疗方面引起了极大关注。MSC-exos通过多种机制(如抑制炎症反应、减少凋亡以及调节自噬等方式)发挥着治愈急性肾损伤的作用。本文将总结MSC-exos在动物AKI治疗方面取得的相关进展,并旨在为基于干细胞来源外泌体进行动物临床治理和应用提供理论参考。
捻转血矛线虫对伊维菌素、阿苯达唑等驱虫药物的耐药性愈发严重,给全球多数国家和地区的养殖业带来巨大损失。目前,对捻转血矛线虫耐药性的研究多集中于流行病学调查、耐药机制及耐药性干预,并取得一定进展。本文针对捻转血矛线虫的耐药性分布及其影响因素,耐药机制以及基于细胞膜泵、自噬水平、细胞呼吸链、寄生虫替换、植物提取物与驱虫药联合驱虫、抗性宿主培育等途径逆转耐药性进行综述,以期为捻转血矛线虫的耐药性研究提供新的思路,同时为捻转血矛线虫病的科学防治、合理用药以及新药开发提供参考依据。
非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)感染所引起的一种家猪和各种野猪急性出血的传染性疾病,由于高发病率和高致死性的特性对全球家猪养殖产业造成严重的经济损失。ASFV编码蛋白高达150多种,而ASFV结构蛋白作为病毒粒子的主要组成部分,在协助病毒吸附入侵宿主细胞、促进子代病毒颗粒复制、组装以及释放等过程发挥着重要作用。研究表明,病毒结构蛋白可通过与宿主蛋白的相互作用,促进病毒入侵、增殖、影响病毒毒力以及拮抗宿主免疫反应等。因此,本文通过概述ASFV结构蛋白与宿主蛋白的相互作用及其机制,为研究ASFV的致病机制以及ASF的防治提供参考。
犊牛腹泻是养牛业面临的重要问题,其发病率高、死亡率高、防治成本高,甚至愈后易出现发育迟缓、生产性能低下等现象,威胁着养牛业的可持续发展。而功能性寡糖作为一类水溶性膳食纤维和具有双歧因子特性的益生元,被广泛应用于维护肠道健康。本文综述了功能性寡糖的结构、功能以及犊牛腹泻的致病因子,并重点阐述了功能性寡糖缓解犊牛腹泻的作用机理研究进展,将为促进犊牛肠道健康与功能性寡糖的合理利用提供重要参考。
胆汁酸是胆固醇代谢的重要产物,分泌到肠道中的胆汁酸可通过杀菌抗炎和信号传导等发挥改善肠道结构形态、维护肠道屏障完整、调节肠道微生物区系平衡以及增强黏膜免疫等功能,利于肠道内环境稳态,促进动物正常生长和提高生产性能。本文围绕胆汁酸的功能,系统综述其对动物肠道形态、黏液屏障、微生物屏障和黏膜免疫的调节作用及机制,以期为利用胆汁酸调节肠道健康提供理论依据。
主管单位:中国科学技术协会 主办单位:中国畜牧兽医学会 编辑单位:《畜牧兽医学报》编委会,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 出版单位:《中国畜牧兽医杂志》有限公司 主 编:文杰 联系电话:010-62815987 国内总发行:中国邮政集团公司北京市报刊发行局 邮发代号:82-453 国外总发行:中国国际图书贸易集团有限公司(中国国际书店)北京399信箱 国外代号:M446 国内订价:50元(全年600元)