11月1日，中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴良學(xué)課題組與浙江大學(xué)肖磊課題組、中國(guó)科學(xué)院上海巴斯德研究所孟廣勛課題組合作在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊The Journal of Immunology（《免疫學(xué)雜志》）發(fā)表了題為“Engineered pigs carrying a gain-of-function NLRP3 homozygous mutation can survive to adulthood and accurately recapitulate human systemic spontaneous inflammatory responses”的研究論文。該研究利用基因編輯技術(shù)和體細(xì)胞克隆技術(shù)，對(duì)NLRP3基因進(jìn)行定點(diǎn)突變，讓NLRP3炎癥小體活性增強(qiáng)，精準(zhǔn)地模擬出人類自發(fā)性炎癥疾病。 

　　NLRP3炎癥小體是固有免疫的重要組分，是炎癥反應(yīng)的核心，可被多種類型的病原體或理化信號(hào)所激活，在多種炎癥相關(guān)的疾病發(fā)生過程中都發(fā)揮了關(guān)鍵作用，NLRP3炎癥小體已成為各種炎癥性疾病的治療新靶點(diǎn)。在病人中發(fā)現(xiàn)，NLRP3蛋白的一個(gè)氨基酸突變， 即260位氨基酸由精氨酸突變?yōu)樯彼幔瑫?huì)引起炎性小體過度激活，從而導(dǎo)致全身性自發(fā)炎癥反應(yīng)，該疾病尚無有效的治療手段，對(duì)其發(fā)生機(jī)制闡明和新的治療手段研發(fā)需要合適的動(dòng)物模型。目前，該疾病的動(dòng)物模型來自小鼠，但小鼠的NLRP3 信號(hào)激活通路與人類NLRP3信號(hào)的激活通路有所不同，小鼠模型不能完全表現(xiàn)人類自發(fā)炎癥疾病的癥狀。而豬與人的NLRP3信號(hào)激活通路更為相似，所以研究團(tuán)隊(duì)選擇豬為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，擬培育出更接近人類自發(fā)性炎癥疾病的動(dòng)物模型。 

　　研究人員將CRISPR/Cpf1技術(shù)與單鏈寡核苷酸結(jié)合，在體細(xì)胞中將豬基因編碼第259位精氨酸的密碼子CGG突變?yōu)榫幋a色氨酸的TGG，獲得了NLRP3基因突變細(xì)胞株。利用該細(xì)胞株作為核供體，通過體細(xì)胞克隆技術(shù)成功地培育出了NLRP3點(diǎn)突變豬。NLRP3點(diǎn)突變豬表現(xiàn)了典型的自發(fā)性全身炎癥癥狀。與人類病人一樣，不論純合子突變豬還是雜合子突變豬，不同的個(gè)體癥狀的輕重有所不同，很多個(gè)體表現(xiàn)出自發(fā)炎癥導(dǎo)致的早期死亡，但大約一半的個(gè)體可以發(fā)育到性成熟，因而能規(guī)?；胤庇鰩в蠳LRP3點(diǎn)突變豬種群。 

　　研究團(tuán)隊(duì)獲得的NLRP3炎癥小體激活增強(qiáng)豬模型，為抗炎藥物篩選提供理想的動(dòng)物模型，同時(shí)也將為一系列NLRP3炎癥小體相關(guān)疾病，如家族性周期性自身炎癥反應(yīng)、2型糖尿病、阿爾茲海默癥和動(dòng)脈粥樣硬化癥等的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制研究提供工具豬模型；另一方面，該模型也為利用天然免疫對(duì)抗外來病毒/細(xì)菌提供研究工具，在抗病育種領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。 

　　該論文的共同通訊作者為王可品副研究員、孟廣勛研究員以及賴良學(xué)研究員。浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院博士研究生李文靜、石磊，廣州生物醫(yī)藥與健康研究院博士研究生莊鎮(zhèn)鵬、助理研究員吳涵博士為共同第一作者。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、轉(zhuǎn)基因重大專項(xiàng)、生物島實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院創(chuàng)新單元及中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)等多個(gè)項(xiàng)目的支持。 

　　論文鏈接

　　全身性自發(fā)炎癥反應(yīng)豬模型構(gòu)建及其應(yīng)用