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生猪产业是我国农业的重要组成部分，其发展对保障国家粮食安全、器官移植等具有重要意义。随着社会对猪肉品质与生产效率的要求日益提升，传统育种技术已难以契合市场需求。猪体细胞核移植技术作为一种先进的生物技术手段，为生猪产业的转型升级提供了新的思路和方法。通过该技术可以实现优良种猪的快速扩繁、基因修饰猪的高效构建以及濒危猪种的保护。
1 体细胞核移植技术
体细胞核移植技术（克隆技术）是一种将已分化的体细胞重新编程培育出全能胚胎的先进繁殖技术。其核心流程包括对成熟卵母细胞进行去核处理，随后将供体细胞的细胞核注入其中，经融合形成新的重构胚，再将重构胚移植到母体，最终发育成完整的新生命体（见图1)。自1997年世界首例体细胞核移植后代“多莉”绵羊克隆成功后，小鼠、牛、山羊等动物的体细胞核移植技术也相继取得突破。目前，牛胚胎已能连续克隆至第七代，山羊胚胎可连续克隆5代。然而，猪体细胞克隆效率相对较低，克隆猪平均出生率仅约1%，新生克隆猪死亡率高达30%以上，这一现状制约了该技术在实际生产中的广泛应用。随着高通量测序技术的发展，克隆胚胎重编程机制逐步被揭示，诸多学者尝试改良克隆技术的操作程序或纠正异常表观遗传修饰来提高克隆胚胎发育率，进一步提升克隆效率。
图1 体细胞核移植技术流程
2 猪体细胞核移植技术的用途
传统育种技术存在周期长、遗传改良效率低的弊端，逆转录病毒载体法、原核显微注射法等技术在转基因猪制作方面效果也不理想。而SCNT技术的应用为快速繁殖优良种猪、构建基因编辑模型及解决人类器官短缺问题提供了新途径，是构建基因修饰猪的主要运用方法。由于猪的器官大小、免疫系统等与人类器官具有相似性，因此将猪运用于构建生物医学模型是具有科学依据的。据2025年最新报道，湖南省首例体细胞克隆沙子岭猪诞生，利用沙子岭猪胰岛细胞移植治疗糖尿病的成功率达到95.45%。此外，因猪具有基因多样性丰富等优势特征，便于人们进行定向选育，满足人类的需要。此外，猪SCNT技术还可应用于保护濒危物种、复制伴侣多种目标。
3 国内外猪体细胞核移植技术进展
在国际上，1989年，Prather等首次报道了成功克隆猪的试验研究，将88个胚胎移植到受体母猪体内并生长发育，最终仅克隆出一头猪，随后Li等报道类似的胚胎核移植成功案例。受猪卵母细胞敏感性高、人工激活效率低等因素影响，猪初期胚胎培养技术相较于其他动物相对滞后。直至2000年，英国PPL医疗公司复制出了5头克隆雌性猪仔，为之后猪的克隆技术奠定了基础。澳大利亚在2001年首次培育出一头关闭GT基因的克隆猪，标志着人类-动物器官移植的实际运用逐渐展开。2017年，英国爱丁堡大学罗斯林研所通过基因编辑技术CRISPR-Cas9敲除了CD163基因的一个外显因子，使得猪蓝耳病病毒无法与其结合，进而使猪对PRRS病毒起到免疫的效果，显著降低养猪业因疫病造成的损失。该技术通过精准基因编辑，既保留猪的生理功能，又阻断病毒入侵路径。同年，美国eGenesis公司利用CRISPR技术敲除了猪基因组中的内源性逆转录病毒基因，解决了跨物种病毒传播风险，并进一步修改25个基因位点以降低免疫排斥反应。2024年，日本明治大学与eGenesis合作，通过体细胞核移植技术成功克隆出用于异种移植的基因编辑猪，其器官（如肾脏）已通过灵长类动物试验验证，存活时间长达758 d。2025年，美国FDA已批准eGenesis公司和联合治疗公司（United Therapeutics）开展猪肾人体移植临床试验，标志着异种移植进入临床阶段。
从国内来看，中国农业大学2005年以自主克隆猪的能力成功摘得中国首例体细胞克隆小香猪，中国由此成为全球第7个获此殊荣的国家。2006年，东北农业大学采用SCNT技术成功克隆出东北民猪。2008年，中国农业大学成功克隆出的欧洲哥廷根小型猪使得我国克隆效率在国际水平上具有竞争力。中国台湾中兴大学研发“手工卵子分切复制技术”（OBCT），通过分切卵母细胞并融合供体细胞核，将克隆成本降低至传统SCNT技术的1/4，显著提高了克隆效率，并成功应用于迷你猪扩繁。2018年，我国研究者借助CRISPR/CAS9N系统基因编辑技术与体细胞核移植技术（SCNT），成功培育出克隆猪，这项研究为抗猪蓝耳病猪的培育开辟了新路径。2023年，青岛农业大学生命科学学院生猪种业创新团队成功完成了我国优良地方猪种里岔黑猪的克隆工作，并实现该工作全过程所需设备和试剂的国产化。2024年，山东农业大学研发出全国首例Mx1基因编辑猪，具有抗猪蓝耳病、抗猪圆环病毒病感染性能。值得关注的是，首农股份公司生物育种中心在2024年培育出一批具有抗猪蓝耳病特性的基因编辑猪，具体是通过DNA-free基因编辑技术结合SCNT技术对猪CD163蛋白受体上的病毒结合位点进行删除，使得该猪具有百分百抗猪蓝耳病病毒的特点。该公司研究人员称，这项研究预计在2025年底完成全部安全性评价试验，最快10年左右，我国种猪场的猪蓝耳病就可以实现基因编辑抗蓝耳病猪技术推广后的净化。
4 猪体细胞核移植技术效率的影响因素
4.1 供体细胞的类型
在核移植过程中，多种类型的体细胞可作为供体细胞，目前至少有10种细胞已被证实具有重编程能力，其中猪胎儿成纤维细胞和猪肾成纤维细胞应用较为广泛，可分别从母猪孕早期胎儿和猪肾中分离获得。体细胞的克隆效率与不同类型供体细胞有关，如猪仔成纤维细胞的重编程能力就显著高于成年猪成纤维细胞。
4.2 卵母细胞的质量
优质卵母细胞是体细胞核移植的基础，卵母细胞的质量受体外成熟培养液、体外成熟体系、去核及激活方式的影响，改进这些技术能够显著提高克隆的效果。Lee等建立了一种改良手工克隆技术，用1枚卵母细胞构建1个重构胚来解决卵母细胞去核过程中卵母细胞损耗和线粒体异质性的问题。此外，得益于人工智能的快速发展，一种无标记机器人精准去核技术可减少卵母细胞去核过程中的细胞质丢失，去核成功率达95%，且机器人去核卵母细胞的克隆胚胎卵裂率是盲摘法的2倍，克隆效率得到一定提高。
4.3 重构胚的激活
研究表明，重组胚胎需要激活才能使其正常发育。目前应用于SCNT技术激活重构胚的方法主要有：化学活化法、物理活化法和联合活化法，其中使用较多的是联合活化法，其激活效率相对于化学活化法和物理活化法要高。
5 提高猪体细胞核移植技术效率的方法
目前猪体细胞核移植的总体效率仍然较低，胚胎移植后健康活产仔猪的比率也很低，提高猪体细胞克隆胚胎发育率的方法尤为重要。Liu等将228 230个重建胚胎和82 969个囊胚移植到656个受体后，获得了1 070头仔猪，与成年供体细胞相比，使用胎儿成纤维细胞重建胚胎产生的囊胚较少，但移植囊胚产生的活仔猪数量更多，这表明在供体细胞选择方面需要特别关注。有研究表明，供体细胞的初始表观遗传状态差异对克隆胚胎重编程有一定影响，具有开放染色质状态的干细胞更有利于供体细胞核重编程，可促进克隆胚胎的发育。此外，使用表观修饰调节物改变供体细胞的表观修饰，也可以提高重编程能力，进而提高猪SCNT技术的效率。
6 结语
猪SCNT技术可以实现优良种猪的快速繁殖、疾病模型猪的构建、种质资源保护以及基因编辑技术的结合应用，为生猪产业的可持续发展和转型升级提供了有效的技术支持。然而，该技术在实际应用中也面临着技术成功率低、成本高、伦理和法律问题等挑战。未来需要加强技术研发与创新，完善法律法规和伦理规范，加强产学研合作，注重技术的可持续发展，以推动SCNT技术在生猪产业中的健康发展。
