肌生成抑制蛋白（Mstn）是哺乳動物骨骼肌質量的一個保守的負調節因子。然而，在家畜中是否能夠實現Mstn的敲除，能否被安全地用來提高產肉性能，尚未得到證實。近期，來自南京農業大學、斯坦福大學等處的研究人員，在Nature子刊《Scientific Reports》發表題為“Generation and evaluation of Myostatin knock-out rabbits and goats using CRISPR/Cas9 system”的研究成果，該研究利用CRISPR/Cas9來制備Mstn基因敲除家兔和山羊，然后分析了它們的表型變化，對上述問題進行了探討。

這項研究的通訊作者是南京農業大學江蘇省家畜胚胎工程實驗室的王鋒教授和張艷麗副教授。王鋒教授團隊圍繞山羊胚胎工程和肉羊產業化開展了一系列工作，已批量獲得轉基因山羊，組建了“江蘇省肉羊產業工程技術研究中心”（江蘇省科技廳，2012），王鋒教授被聘為國家肉羊產業技術體系崗位科學家（2008）。

Mstn也被稱為生長分化因子8（GDF），屬于TGF-β超家族。Mstn是骨骼肌肉質量的一個負調節因子。自然突變——能抑制編碼的蛋白質或抑制其數量，可導致人、羊和牛的肌肉增強。Mstn基因敲除動物，如小鼠、綿羊、牛和豬具有發達的肌肉。據報道，在山羊中，5′-UTR上一段5bp的缺失（TTTTA）和外顯子1中一段1 bp的替代（T/A），與生長性能相關，如出生時身體的大小和出生體重。在家兔中，5′-UTR上的SNPs被報道與畜體結構相關。如果能夠制備出沒有發育和健康問題的MSTN KO動物，將提高產肉性能，并提高肉畜禽繁殖過程的速度。

CRISPR/Cas9來源于細菌基因組的適應性免疫系統，可以直接通過短的RNAs誘導切割。相比于HR（同源重組）、ZFN（鋅指核酸酶）和TALEN（轉錄激活因子樣酶），CRISPR/Cas9是一種易于處理、非常特異性的、有效的和多路復用的真核基因組工程方法。它已被廣泛和有效地用于動物制備，如兔子、猴子、豬和綿羊，相關研究點擊：我科學家用CRISPR制備基因敲入豬；科學家培育出世界首對基因編輯猴。山羊是由于它們的肉、奶和毛皮，因而是一種重要的農場動物，目前科學家利用體細胞核移植方法（SCNT）生成了三種Mstn雙等位基因KO山羊。zui近利用CRISPR/Cas9系統與受精卵注射法，已有研究人員制備出了55只Mstn KO山羊。總之這些結果表明，CRISPR/Cas9可以有效地用于農場動物的基因打靶。

有兩項研究報道稱，利用SCNT產生的四只Mstn KO山羊中有兩只在出生時死亡。在另一項研究中，93例新生兒山羊中有13只山羊生下來是死胎，有15只Mstn改良山羊出生，相關閱讀：我科學家用CRISPR獲得轉基因山羊。然而，在這些山羊中，沒有關于“出生時死亡的13只山羊是否包含Mstn修飾”的信息，也沒有這些山羊中改性Mstn比例的信息。也沒有關于15改良山羊Mstn的增長率或健康狀況的信息。

這些研究也沒有提出關于出生體重、生長性能或任何健康相關的問題。因為目前沒有研究探討自然突變對發育的影響，或評估編輯的Mstn基因突變動物的生長性能，因此，在Mstn基因敲除技術應用于提高畜牧業的產肉性能之前，應該研究Mstn KO山羊和家兔的制備和評估。這對于我們在山羊、兔子或其他家畜中研究Mstn的功能，也是非常重要的。

在這項研究中，研究人員利用CRISPR/Cas9系統制備了Mstn基因敲除（KO）家兔和山羊，然后分析其表型的變化。研究人員用兩個sgRNAs靶向兔Mstn胚胎注射后，從32只新生兔中有效地制備出了24只Mstn KO兔，并發現Mstn KO兔表現出體重增加，四頭肌和二頭肌與整個身體的重量比顯著增加。Msth KO也造成了高概率的舌頭腫大現象和嚴重的健康問題，如死胎和早期死亡。使用相同的方法，研究人員制備了Mstn位點編輯的四只山羊。這只山羊的早期生長率超過了對照組山羊。

總之，該研究團隊利用CRISPR/Cas9技術，有效地制備了Mstn KO家兔和山羊。然而，Mstn KO可導致嚴重的健康問題，也有可能對其他物種有相同的影響。在適用于動物繁殖過程之前，必須進一步探討這種安全問題。

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