雞MHC相關的馬立克氏病遺傳抗性研究進展

金元昌 曹清國 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。而遺傳抗病育種能從遺傳本質上提高雞群的抗病能力，其中基于分子標記技術的MD遺傳抗病育種有望彌補疫苗接種為主的MD防控手段之不足。研究將進行BF（雞MHCI）基因外顯子7可變剪接與MD遺傳抗性關系及其機制的分析，為構建BF基因可變剪外顯子7為分子標記的MD遺傳抗病育種的標記方法提供參考。

關鍵詞：雞;馬立克氏病;遺傳抗性;分子標記

中圖分類號：S852.65文獻標識碼：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

馬立克氏病（MD）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，被列為世界養禽業最重要的疾病之一。MD也是一種免疫抑制性疾病，感染雞出現免疫抑制后一方面對其他病原的易感性增加，另一方面可致使疫苗的免疫保護效應受到嚴重影響，最終導致雞群發生更大的損失[1]。自20世紀70年代至今，全球各地使用多種MD疫苗（單價、二價或多價苗），雖然MD的損失已大幅降低，但疫苗免疫失敗屢有發生。近年來，隨著分子生物學技術發展，許多實驗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體提供高質量的免疫保護。疫苗存在的嚴重缺點就是不能阻止有毒力病毒株的感染、復制和排毒。因此，能否研制出一種有效應對MD的方法是相關研究者們所面臨的極大挑戰。

1MHCI與雞MD的抗性、易感相關性研究

1.1MHC與脊椎動物多種疾病的抗性相關

主要組織相容性復合物（MHC）由一組緊密連鎖、高度多態的基因座位組成，它在動物機體的移植排斥反應、抗原遞呈、免疫應答及調控等方面有很重要的作用。雞MHC （又稱B復合體）由兩部分組成：B區和Rfp-Y區域，它們位于同一個染色體上，相互之間不連鎖。B區包括3個基因群：BF、BL和BG，BF和BL所編碼的抗原在結構和功能上分別與哺乳動物MHC I類和II類抗原類似。脊椎動物的MHC與許多重要疾病（毒性、細菌性和寄生蟲性疾病）的抗性、易感性密切相關，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

Briles等對B復合體在白來航雞N系（MD抗性）和P系（MD易感）中的影響進行了研究。試驗將2個品系的雜交F1代中的母雞（B¹⁹/B²¹）與公雞（B¹⁹/B¹⁹）回交，F2代經MD病毒強毒株（JM株）攻毒后，B¹⁹/B²¹的MD發生率為12%至17%，B¹⁹/B¹⁹為58%至80%。而將F1代中的公雞（B¹⁹/B²¹）與母雞（B¹⁹/B¹⁹）回交產生的F2代中，B¹⁹/B²¹的MD發生率為0%至9%，B¹⁹/B¹⁹為60%至70%。結果證明了B²¹單倍型對MD的抗性遠遠高于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，發現BF^21-G19/B¹⁹的MD發生率為7.4%與B²¹/B¹⁹的6.2%相近，而遠低于B¹⁹/B¹⁹（61.4%），結果表明MD抗性主要由B復合物的BF亞區的基因控制。

Kaufman等對白來航雞B¹²單倍型B區的全部基因進行序列測定。發現BF/BL區長度44kb，包含11個基因。該區含有典型的BF類分子α鏈和BL類分子β鏈基因。該區的TAPs位于兩個BFα（分別為BF1和BF2）中間，對7種單倍型的表達發現BF2的表達量至少是BF1的10倍以上。不能對某些抗原進行有效遞呈，因此就會有不同MHC單倍型雞對MD的易感性不同的情況。

2MHCI基因外顯子7可變剪接與雞MD遺傳抗性相關性及機理研究

2.1MHCI基因外顯子7可變剪接與MD遺傳抗性相關

BF抗原是由α鏈和β₂微球蛋白兩部分以非共價鍵結合組成，α鏈基因的結構為：1個編碼信號序列的外顯子（L），3個參與編碼胞外區域（按順序為α1、α2、α3）的外顯子，1個編碼轉膜區域（Tm）的外顯子，3個編碼胞質尾區的外顯子，及3個非翻譯區的外顯子。BF基因DNA由8個外顯子和7個內含子組成，其中外顯子7為可變剪接部分，這部分是用來編碼胞質尾區（胞漿區）的第二部分。

Dalgaard等[2]利用RT-PCR法擴增B²¹、B¹³⁰、BW1、B¹²、B¹⁹和B¹⁵型白來航雞BFmRNA可變剪接外顯子7，結果發現B¹²、B¹⁹和B¹⁵這些MD易感雞BFmRNA部分缺少外顯子7，進一步研究發現這些雞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（snPCR）法擴增A₁₁、C₂₃、D₈、D₁₂、A₅和B₂₁型霞煙雞[4]BFmRNA可變剪接外顯子7，結果發現A₅和B₂₁這些MD易感雞BFmRNA部分缺少外顯子7，進一步研究發現這些雞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遺傳抗性具有相關性。

2.2MHCI基因外顯子7可變剪接影響MD遺傳抗性的機理

BF基因外顯子7可變剪接現象[4]，在缺乏特異性抗體的情況下，MHCI分子會自發地通過內吞作用進入鼠T細胞。目前，人們并不了解MHCI分子的循環機制，這有可能與相關細胞的抗原遞呈有關，因為有活性的抗原遞呈細胞對于引發T細胞反應至關重要，不過這個過程的詳細機制尚未確定。一個基于假設的模型推測，一些抗原遞呈細胞的MHCI分子可能由細胞表面循環到目的地——胞內體的小室，在那里與內源性抗原肽結合，然后轉運回細胞表面。MHCI分子的循環利用也許是細胞表面MHCI分子的主要來源，而MHCI基因外顯子7編碼的胞質尾區肽段是MHCI分子循環利用的關鍵——對于MHCI 分子能否被胞吞至關重要，MHCI分子不能被胞吞就是因為MHCI基因外顯子7編碼的胞質尾區肽段的缺失，而且MHCI分子被胞吞時，編碼MHCI分子胞質尾區的3個外顯子（6，7和8）中只有外顯子7對應肽段的氨基酸被磷酸化了。MHCI分子能否被胞吞對于鼠的免疫功能并無大礙，因為還有其他可替代的MHCI分子。對于BF/BL區簡單而緊湊的雞，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，當部分MHCI基因外顯子7在基因表達時被剪接掉，致使一些MHCI不能被胞吞，導致胞內體的小室內與內源性抗原肽結合的MHCI缺乏，結果部分抗原遞呈細胞沒有活性，最終某些裂解或凋亡已被病毒感染細胞的T細胞反應沒被引發，這樣已被病毒感染的細胞會造成其他正常細胞的感染，表現為宿主對病毒易感，反之，則表現為宿主對病毒有抗性。這個推理符合Dalgaard[2]等與Jin[3-4]等的研究結果。

3結束語

以上研究為構建BF基因可變剪外顯子7為分子標記的MD遺傳抗病育種的標記方法提供理論依據。進行BF （雞MHCI）基因外顯子7可變剪接與MD遺傳抗性關系及其機制的分析，為構建BF基因可變剪外顯子7為分子標記的MD遺傳抗病育種的標記方法提供參考，也為高效安全的MD遺傳抗病育種研發提供技術平臺。

參考文獻

[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.