雞主要組織相容性復(fù)合體（MHC）研究進(jìn)展

張富壽

（甘肅省古浪縣畜牧獸醫(yī)局,733100）

雞主要組織相容性復(fù)合體（MHC）研究進(jìn)展

張富壽

（甘肅省古浪縣畜牧獸醫(yī)局,733100）

雞主要組織相容性復(fù)合體（MHC）因其在雞抗病力和易感性等方面的重要作用而備受關(guān)注。MHC除了對雞抗病力和易感性有重要影響外，還在其它多方面起作用，MHC基因的多態(tài)性是其最受注目的特征。本文就目前的研究情況，在結(jié)構(gòu)、功能及應(yīng)用等方面對雞MHC作了介紹。

雞;MHC;研究進(jìn)展

雞主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex.MHC）是編碼主要組織相容性抗原系統(tǒng)的一個高度多態(tài)的連鎖基因群，擁有較大數(shù)量的等位基因，賦予種群較大潛力以適應(yīng)多變的內(nèi)環(huán)境，抵抗疾病以及在免疫應(yīng)答的啟動和調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。MHC的生物學(xué)功能與對疾病抗性以及易感性等息息相關(guān)，已成為免疫學(xué)和免疫遺傳學(xué)研究最為活躍的領(lǐng)域之一。

1 雞MHC基因結(jié)構(gòu)特征

1.1 MHC抗原分子及基因結(jié)構(gòu)

采用遺傳學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)和生物化學(xué)分析表明：雞的主要組織相容性復(fù)合體是由兩個基因位點B和Y組成，而且都定位在16號小染色體上。繪制在16號小染色體上的B復(fù)合體基因圖譜中有幾個緊密連鎖的高度多態(tài)性基因，包括MHC兩個Ⅰ-α（B-F）、兩個Ⅱ-β（B-L）和許多Ⅳ（B-G）基因。Y基因位點有兩個基因類：Ⅰ-α（Y-F）和Ⅱ-β（Y-L）。 1988 年 Guillemot等繪制了第一張定位雞主要組織相溶性復(fù)合體（MHC）I類、II類以及另外四個連鎖基因群（CC1、CC2、CC3和CC4）的基因座圖譜，并將連鎖群CC2、CC3和CC4定位在與B遺傳獨立的Y（Rfp-Y）基因座中。（圖1）。因區(qū)域圖

1.2 MHC基因長度、數(shù)量

為了更清楚的了解雞MHC的作用機理，Kaufman等對雞MHC中決定異體移植排斥和決定雞對某種特定抗原的抵抗或易感性的基因片段(B-F、B-L)進(jìn)行測序[1]?；虻男蛄腥鐖D2：

圖2 B12單倍體的B-F,B-L區(qū)的基因序列圖

這個區(qū)域的B-F，B-L，在長達(dá)92kb的DNA中包含19個基因。在這段圖中心區(qū)域，從Class IIβ到Class I基因,沒有重復(fù)單位，非常緊密。這里包括11個基因和平均長為200個核酸的內(nèi)含子及大約30個核酸長的基因間距(不包括啟動子)，總長度約為44kb，這大約只有哺乳動物的1/3。從這個基因序列圖中可以看到,雞MHC的B-F,B-L區(qū)域的基因結(jié)構(gòu)與哺乳動物不同。

1.3 基因多態(tài)性

雞MHC的B-L、B-F和B-G基因分別編碼三種不同的主要組織相容性抗原，B-F抗原出現(xiàn)在紅細(xì)胞、白細(xì)胞及大多數(shù)體細(xì)胞上，由兩個以上座位決定；電泳凝膠顯示B-F的B2和B12的IEF帶譜相同，而B-F21的IEF帶譜與B-F2和B-F12也相同。B-L抗原出現(xiàn)在所有Ⅰ類陽性細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨嗜細(xì)胞及激活的體細(xì)胞上。B-G抗原僅存在于紅細(xì)胞上，生化分析發(fā)現(xiàn)B-G抗原的B-G12與B-G2具有一條共同帶，但B-G12還出現(xiàn)了另一條帶。上述三類抗原因子是相互連鎖的。

2 雞MHC功能與應(yīng)用

雞MHC基因家族所包含的各基因成員在機體內(nèi)發(fā)揮著十分廣泛和極為重要的生物學(xué)功能。下面分別從MHC與抗病力和易感性、免疫反應(yīng)、生產(chǎn)性狀之間的關(guān)系了解MHC的功能及其應(yīng)用：

2.1 MHC對抗病力和易感性的影響

哺乳動物主要組織相容性復(fù)合體（如前所述的人白細(xì)胞抗原HLA）相類似的雞MHC緊密連鎖且有較低的重組率。這種緊密連鎖是由于在抗病性和易感性中存在差異的MHC各部分的緊密結(jié)合引起的。

現(xiàn)已知MHC上的Ⅳ類區(qū)域可以通過一個超優(yōu)勢基因或一個基因復(fù)合體對SRBC的抗體反應(yīng)產(chǎn)生影響，據(jù)報道B21單倍型與高水平抗體反應(yīng)以及B14單倍型與低水平抗體反應(yīng)相連鎖[3]。Parmentier等報道了SRBC抗體反應(yīng)與先天性免疫的有利之處，即表現(xiàn)出高品系抗體反應(yīng)的雞傾向于有較好的先天性免疫功能[4]。隨著高致病性病毒的出現(xiàn)，特別像MD病毒，要在這種情況下來維持禽產(chǎn)業(yè)的發(fā)展活力，就必須進(jìn)行防治和控制。由于具有抗病性/易感性的MHC已確定在主要組織相容性復(fù)合體（MHC）區(qū)域，因此可以認(rèn)為抗性遺傳途徑是有效控制疾病的重要手段。

2.2 MHC與免疫反應(yīng)的關(guān)系

MHC的重要作用在于對雞免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)，MHC細(xì)胞表面蛋白在區(qū)分自身或非自身免疫中很關(guān)鍵，因此，也許免疫系統(tǒng)在對外來抗原產(chǎn)生免疫的同時仍然保持自身的完整性。MHC細(xì)胞表面抗原與外來抗原和其它免疫細(xì)胞相互作用時產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)。然而，要使這些免疫反應(yīng)有效，免疫系統(tǒng)細(xì)胞必須至少有一個單倍型，即MHC局限性。這種現(xiàn)象是在免疫細(xì)胞或成熟免疫細(xì)胞相互作用時發(fā)生的。受MHC制約的加工過程包括抗免疫反應(yīng)中抗原遞呈細(xì)胞（APCs）與T細(xì)胞的相互作用，B-F/B-L抗原在所有細(xì)胞互作現(xiàn)象中起到重要作用。其它受MHC制約的加工過程包括T細(xì)胞毒素與感染病毒或變異雞品系的作用。

2.3 MHC與生產(chǎn)性狀的相關(guān)性

目前，關(guān)于MHC對雞生產(chǎn)性狀的效應(yīng)存在一定的爭議。諸多研究者認(rèn)為，相對于MHC與抗病力間的關(guān)系而言，雞的MHC對其生產(chǎn)性狀的影響尚為次要的。然而，隨著有關(guān)研究的不斷深入，MHC對其生產(chǎn)性狀的作用日顯重要，而且，其作用的重要意義已經(jīng)引起了更多研究者的重視。Lunden等研究自來航雞MHC與生產(chǎn)性狀之間的關(guān)系表明，B15單倍型與來航雞早期性成熟和產(chǎn)蛋后期(43-63周齡)的低產(chǎn)蛋量相關(guān)，而B19則與較晚的性成熟開始有關(guān)。Cahaner等研究發(fā)現(xiàn)，B15B43基因型母雞的后代在6周齡時的體重顯著高于B15B44基因型母雞的后代；20-28周齡時，B15B43基因型母雞的產(chǎn)蛋數(shù)也顯著高于B15B44基因型母雞。此表明雞MHC基因型及基因型的雜合性可能與其體重和產(chǎn)蛋數(shù)相關(guān)聯(lián)。

2.4 MHC的應(yīng)用

由于MHC基因具有跨種間多態(tài)性，使MHC位點在闡明近緣物種間的系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系時非常有用。目前MHC位點作為一種遺傳標(biāo)記，已被越來越多地用于調(diào)查種群遺傳結(jié)構(gòu)，確定近緣物種間的關(guān)系和進(jìn)化歷史。因為在平衡選擇中，MHC基因通常能夠在物種形成過程中被保留下來。

MHC具有豐富的多態(tài)性和連鎖不平衡性的特點，導(dǎo)致某些基因頻率在個體間或群體中存在顯著的差異。根據(jù)等位基因在群體中和品種間所存在的頻率差異，計算出種間遺傳距離，繪制種間血源樹系圖，這對更好地保護(hù)瀕危的禽品種資源并增加其數(shù)量起到一定作用。

在家禽的育種方面，由于MHC突出的特性以及其在免疫遺傳學(xué)、群體遺傳學(xué)和抗病育種等領(lǐng)域中的重要作用，且MHC不僅與雞的抗病性和易感性有關(guān)，而且對許多經(jīng)濟(jì)性狀也有影響，因此可以通過改變MHC等位基因頻率，進(jìn)行有目的的育種，以培育出高產(chǎn)、抗病性強的新品種。將MHC與分子生物學(xué)、免疫遺傳學(xué)、群體遺傳學(xué)等相結(jié)合研究，將成為抗病育種領(lǐng)域的焦點，具有廣闊的發(fā)展前景。

3 小結(jié)

盡管已經(jīng)破譯了MHC分子的部分序列，但這只是走完了研究工作的第一步，MHC分子的各個基因的功能以及與其他基因的互作還很不清楚。在下一步的工作中,我們除詳細(xì)研究MHC分子的各基因的功能及其與其它基因的互作之外，還應(yīng)從較多的從事病毒抗病遺傳和自然雜交群體的改良等研究。比較基因組學(xué)、生物信息學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，為MHC的研究提供更多的手段與方法，通過比較基因組學(xué)可以更快得實現(xiàn)有關(guān)禽類的MHC的基因組功能的研究；通過生物信息學(xué)的研究，可以充分利用現(xiàn)有的研究資源,進(jìn)行一些分子設(shè)計，疫苗的生產(chǎn),藥物的生產(chǎn)，基因功能的定位甚至序列功能的直接預(yù)測等工作。只有在這些工作完成后,我們才能從機制上闡明MHC的功能及其與相關(guān)基因作用，才能按照人們的要求去改良或提高禽類的免疫性能，設(shè)計更好的保健藥品，為禽類提供更有效的保護(hù)。

S858.31

B

1003-8655（2017）05-0092-02

張富壽（1978-），男，甘肅武威市古浪縣人，本科，專業(yè)：動物遺傳育種與繁殖。E-mail：fushouqqq@qq.com