雞MHC相關(guān)的馬立克氏病遺傳抗性研究進(jìn)展

金元昌 曹清國(guó) 張幽靜 姜麗霞 鄭傳丹 陳明麗

摘要：疫苗免疫是控制馬立克氏病（Marek's disease，MD）的主要手段，但由于多種原因，使免疫雞群仍有MD暴發(fā)。而遺傳抗病育種能從遺傳本質(zhì)上提高雞群的抗病能力，其中基于分子標(biāo)記技術(shù)的MD遺傳抗病育種有望彌補(bǔ)疫苗接種為主的MD防控手段之不足。研究將進(jìn)行BF（雞MHCI）基因外顯子7可變剪接與MD遺傳抗性關(guān)系及其機(jī)制的分析，為構(gòu)建BF基因可變剪外顯子7為分子標(biāo)記的MD遺傳抗病育種的標(biāo)記方法提供參考。

關(guān)鍵詞：雞;馬立克氏病;遺傳抗性;分子標(biāo)記

中圖分類號(hào)：S852.65文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Bdoi：10.3969/j.issn.2096-3637.2021.22.079

Advances in MHC-related Genetic Resistance to Marek's Disease in Chickens JIN Yuanchang1，CAO Qingguo2，ZHANG Youjing2，JIANG Lixia1，ZHENG Chuandan1，CHEN Mingli1

（1.Zunyi Teachers College，Zunyi Guizhou 563006，China ;2.Comprehensive Security and Technology Promotion Center of Wuerqihan town，Yakeshi City，Yakeshi Inner Mongolia 022159，China）

Abstract：Vaccine Immunization is the main method to control Marek's disease （MD），but for many reasons，MD outbreaks still occur in immunized chickens. Genetic Disease Resistance Breeding can improve the disease resistance of chickens genetically，and molecular marker-based disease resistance breeding is expected to make up for the shortage of vaccine-based MD control. The relationship between variable splicing of exon 7 of BF （chicken MHCI）gene and MD genetic resistance and its mechanism will be analyzed in this study，which will provide reference for constructing marker method of MD genetic resistance breeding with variable splicing exon 7 of BF gene as molecular marker.

Keywords：chicken，marek's disease，genetic resistance，molecular marker

0引言

馬立克氏?。∕D）是由馬立克氏病病毒（MDV）引起的雞的淋巴組織增生性的腫瘤病。MD流行于世界各地，具有高度傳染性并造成雞只死亡，被列為世界養(yǎng)禽業(yè)最重要的疾病之一。MD也是一種免疫抑制性疾病，感染雞出現(xiàn)免疫抑制后一方面對(duì)其他病原的易感性增加，另一方面可致使疫苗的免疫保護(hù)效應(yīng)受到嚴(yán)重影響，最終導(dǎo)致雞群發(fā)生更大的損失[1]。自20世紀(jì)70年代至今，全球各地使用多種MD疫苗（單價(jià)、二價(jià)或多價(jià)苗），雖然MD的損失已大幅降低，但疫苗免疫失敗屢有發(fā)生。近年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展，許多實(shí)驗(yàn)室和疫苗公司開始研制MD的重組疫苗，但目前為止仍沒有一種理想重組疫苗能為機(jī)體提供高質(zhì)量的免疫保護(hù)。疫苗存在的嚴(yán)重缺點(diǎn)就是不能阻止有毒力病毒株的感染、復(fù)制和排毒。因此，能否研制出一種有效應(yīng)對(duì)MD的方法是相關(guān)研究者們所面臨的極大挑戰(zhàn)。

1MHCI與雞MD的抗性、易感相關(guān)性研究

1.1MHC與脊椎動(dòng)物多種疾病的抗性相關(guān)

主要組織相容性復(fù)合物（MHC）由一組緊密連鎖、高度多態(tài)的基因座位組成，它在動(dòng)物機(jī)體的移植排斥反應(yīng)、抗原遞呈、免疫應(yīng)答及調(diào)控等方面有很重要的作用。雞MHC （又稱B復(fù)合體）由兩部分組成：B區(qū)和Rfp-Y區(qū)域，它們位于同一個(gè)染色體上，相互之間不連鎖。B區(qū)包括3個(gè)基因群：BF、BL和BG，BF和BL所編碼的抗原在結(jié)構(gòu)和功能上分別與哺乳動(dòng)物MHC I類和II類抗原類似。脊椎動(dòng)物的MHC與許多重要疾?。ǘ拘浴⒓?xì)菌性和寄生蟲性疾?。┑目剐?、易感性密切相關(guān)，尤其是它極大地影響雞MD的遺傳抗性。

1.2MHCI與雞MD的遺傳抗性相關(guān)

Briles等對(duì)B復(fù)合體在白來航雞N系（MD抗性）和P系（MD易感）中的影響進(jìn)行了研究。試驗(yàn)將2個(gè)品系的雜交F1代中的母雞（B¹⁹/B²¹）與公雞（B¹⁹/B¹⁹）回交，F(xiàn)2代經(jīng)MD病毒強(qiáng)毒株（JM株）攻毒后，B¹⁹/B²¹的MD發(fā)生率為12%至17%，B¹⁹/B¹⁹為58%至80%。而將F1代中的公雞（B¹⁹/B²¹）與母雞（B¹⁹/B¹⁹）回交產(chǎn)生的F2代中，B¹⁹/B²¹的MD發(fā)生率為0%至9%，B¹⁹/B¹⁹為60%至70%。結(jié)果證明了B²¹單倍型對(duì)MD的抗性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于B¹⁹單倍型。Briles等用JM株攻毒重組單倍型BF^21-G19/B¹⁹、B²¹/B¹⁹和B¹⁹/B¹⁹的雞，發(fā)現(xiàn)BF^21-G19/B¹⁹的MD發(fā)生率為7.4%與B²¹/B¹⁹的6.2%相近，而遠(yuǎn)低于B¹⁹/B¹⁹（61.4%），結(jié)果表明MD抗性主要由B復(fù)合物的BF亞區(qū)的基因控制。

Kaufman等對(duì)白來航雞B¹²單倍型B區(qū)的全部基因進(jìn)行序列測(cè)定。發(fā)現(xiàn)BF/BL區(qū)長(zhǎng)度44kb，包含11個(gè)基因。該區(qū)含有典型的BF類分子α鏈和BL類分子β鏈基因。該區(qū)的TAPs位于兩個(gè)BFα（分別為BF1和BF2）中間，對(duì)7種單倍型的表達(dá)發(fā)現(xiàn)BF2的表達(dá)量至少是BF1的10倍以上。不能對(duì)某些抗原進(jìn)行有效遞呈，因此就會(huì)有不同MHC單倍型雞對(duì)MD的易感性不同的情況。

2MHCI基因外顯子7可變剪接與雞MD遺傳抗性相關(guān)性及機(jī)理研究

2.1MHCI基因外顯子7可變剪接與MD遺傳抗性相關(guān)

BF抗原是由α鏈和β₂微球蛋白兩部分以非共價(jià)鍵結(jié)合組成，α鏈基因的結(jié)構(gòu)為：1個(gè)編碼信號(hào)序列的外顯子（L），3個(gè)參與編碼胞外區(qū)域（按順序?yàn)棣?、α2、α3）的外顯子，1個(gè)編碼轉(zhuǎn)膜區(qū)域（Tm）的外顯子，3個(gè)編碼胞質(zhì)尾區(qū)的外顯子，及3個(gè)非翻譯區(qū)的外顯子。BF基因DNA由8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)含子組成，其中外顯子7為可變剪接部分，這部分是用來編碼胞質(zhì)尾區(qū)（胞漿區(qū)）的第二部分。

Dalgaard等[2]利用RT-PCR法擴(kuò)增B²¹、B¹³⁰、BW1、B¹²、B¹⁹和B¹⁵型白來航雞BFmRNA可變剪接外顯子7，結(jié)果發(fā)現(xiàn)B¹²、B¹⁹和B¹⁵這些MD易感雞BFmRNA部分缺少外顯子7，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)這些雞BF中的BF2mRNA 缺少外顯子7，但是BF1mRNA不缺少外顯子7;而B²¹（及與B²¹MD抗性類似的B¹³⁰，BW1）的BF1和BF2mRNA都不缺少外顯子7。Jin等[3]利用半巢式聚合酶鏈反應(yīng)（snPCR）法擴(kuò)增A₁₁、C₂₃、D₈、D₁₂、A₅和B₂₁型霞煙雞[4]BFmRNA可變剪接外顯子7，結(jié)果發(fā)現(xiàn)A₅和B₂₁這些MD易感雞BFmRNA部分缺少外顯子7，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)這些雞BF中的BF2mRNA缺少外顯子7，但是BF1mRNA不缺少外顯子7;而A₁₁、C₂₃、D₈、D₁₂和A₅這些MD抗性雞的BF1和BF2mRNA都不缺少外顯子7。這顯示BF基因外顯子7的可變剪接與MD遺傳抗性具有相關(guān)性。

2.2MHCI基因外顯子7可變剪接影響MD遺傳抗性的機(jī)理

BF基因外顯子7可變剪接現(xiàn)象[4]，在缺乏特異性抗體的情況下，MHCI分子會(huì)自發(fā)地通過內(nèi)吞作用進(jìn)入鼠T細(xì)胞。目前，人們并不了解MHCI分子的循環(huán)機(jī)制，這有可能與相關(guān)細(xì)胞的抗原遞呈有關(guān)，因?yàn)橛谢钚缘目乖f呈細(xì)胞對(duì)于引發(fā)T細(xì)胞反應(yīng)至關(guān)重要，不過這個(gè)過程的詳細(xì)機(jī)制尚未確定。一個(gè)基于假設(shè)的模型推測(cè)，一些抗原遞呈細(xì)胞的MHCI分子可能由細(xì)胞表面循環(huán)到目的地——胞內(nèi)體的小室，在那里與內(nèi)源性抗原肽結(jié)合，然后轉(zhuǎn)運(yùn)回細(xì)胞表面。MHCI分子的循環(huán)利用也許是細(xì)胞表面MHCI分子的主要來源，而MHCI基因外顯子7編碼的胞質(zhì)尾區(qū)肽段是MHCI分子循環(huán)利用的關(guān)鍵——對(duì)于MHCI 分子能否被胞吞至關(guān)重要，MHCI分子不能被胞吞就是因?yàn)镸HCI基因外顯子7編碼的胞質(zhì)尾區(qū)肽段的缺失，而且MHCI分子被胞吞時(shí)，編碼MHCI分子胞質(zhì)尾區(qū)的3個(gè)外顯子（6，7和8）中只有外顯子7對(duì)應(yīng)肽段的氨基酸被磷酸化了。MHCI分子能否被胞吞對(duì)于鼠的免疫功能并無大礙，因?yàn)檫€有其他可替代的MHCI分子。對(duì)于BF/BL區(qū)簡(jiǎn)單而緊湊的雞，就罕有MHCI分子可替代。雞MHCI基因外顯子7可變剪接的可能意義為，當(dāng)部分MHCI基因外顯子7在基因表達(dá)時(shí)被剪接掉，致使一些MHCI不能被胞吞，導(dǎo)致胞內(nèi)體的小室內(nèi)與內(nèi)源性抗原肽結(jié)合的MHCI缺乏，結(jié)果部分抗原遞呈細(xì)胞沒有活性，最終某些裂解或凋亡已被病毒感染細(xì)胞的T細(xì)胞反應(yīng)沒被引發(fā)，這樣已被病毒感染的細(xì)胞會(huì)造成其他正常細(xì)胞的感染，表現(xiàn)為宿主對(duì)病毒易感，反之，則表現(xiàn)為宿主對(duì)病毒有抗性。這個(gè)推理符合Dalgaard[2]等與Jin[3-4]等的研究結(jié)果。

3結(jié)束語

以上研究為構(gòu)建BF基因可變剪外顯子7為分子標(biāo)記的MD遺傳抗病育種的標(biāo)記方法提供理論依據(jù)。進(jìn)行BF （雞MHCI）基因外顯子7可變剪接與MD遺傳抗性關(guān)系及其機(jī)制的分析，為構(gòu)建BF基因可變剪外顯子7為分子標(biāo)記的MD遺傳抗病育種的標(biāo)記方法提供參考，也為高效安全的MD遺傳抗病育種研發(fā)提供技術(shù)平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

[1]Lv H，Zhang Y，Sun G，et al. Genetic evolution of Gallid herpesvirus 2 isolated in China[J]. Infect Genet Evol，2017，51：263-274.

[2]Dalgaard TS ，Vitved L，Skjodt K，et al. Molecular characterization of major histocompatibility complex class I （B-F）mRNA variants from chickens differing in resistance to Marek's disease[J]. Scand J Immunol，2005，62（3）：259-270.

[3] Jin YC，Wei P ，Wei XX，et al. Rapid detection of BF haplotypes by a semi-nested polymerase chain reaction that causes to resistance susceptibility to Marek's disease in chicken[J]. Scand J Immunol，2010，72（2）：94-97.

[4] Jin YC，Huang L，Wei XX，et al. The relationship between the alternative exon 7 splice variant of the BF gene and MHC- related Marek' s disease resistance in chickens[J]. Scand J Immunol，2014，80（5）：323-326.