鸡MHC相关的马立克氏病遗传抗性研究进展

金元昌 曹清国 张幽静 姜丽霞 郑传丹 陈明丽

摘要：疫苗免疫是控制马立克氏病（Marek's disease，MD）的主要手段，但由于多种原因，使免疫鸡群仍有MD暴发。而遗传抗病育种能从遗传本质上提高鸡群的抗病能力，其中基于分子标记技术的MD遗传抗病育种有望弥补疫苗接种为主的MD防控手段之不足。研究将进行BF（鸡MHCI）基因外显子7可变剪接与MD遗传抗性关系及其机制的分析，为构建BF基因可变剪外显子7为分子标记的MD遗传抗病育种的标记方法提供参考。

关键词：雞;马立克氏病;遗传抗性;分子标记

中图分类号：S852.65文献标识码：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

马立克氏病（MD）是由马立克氏病病毒（MDV）引起的鸡的淋巴组织增生性的肿瘤病。MD流行于世界各地，具有高度传染性并造成鸡只死亡，被列为世界养禽业最重要的疾病之一。MD也是一种免疫抑制性疾病，感染鸡出现免疫抑制后一方面对其他病原的易感性增加，另一方面可致使疫苗的免疫保护效应受到严重影响，最终导致鸡群发生更大的损失[1]。自20世纪70年代至今，全球各地使用多种MD疫苗（单价、二价或多价苗），虽然MD的损失已大幅降低，但疫苗免疫失败屡有发生。近年来，随着分子生物学技术发展，许多实验室和疫苗公司开始研制MD的重组疫苗，但目前为止仍没有一种理想重组疫苗能为机体提供高质量的免疫保护。疫苗存在的严重缺点就是不能阻止有毒力病毒株的感染、复制和排毒。因此，能否研制出一种有效应对MD的方法是相关研究者们所面临的极大挑战。

1MHCI与鸡MD的抗性、易感相关性研究

1.1MHC与脊椎动物多种疾病的抗性相关

主要组织相容性复合物（MHC）由一组紧密连锁、高度多态的基因座位组成，它在动物机体的移植排斥反应、抗原递呈、免疫应答及调控等方面有很重要的作用。鸡MHC （又称B复合体）由两部分组成：B区和Rfp-Y区域，它们位于同一个染色体上，相互之间不连锁。B区包括3个基因群：BF、BL和BG，BF和BL所编码的抗原在结构和功能上分别与哺乳动物MHC I类和II类抗原类似。脊椎动物的MHC与许多重要疾病（毒性、细菌性和寄生虫性疾病）的抗性、易感性密切相关，尤其是它极大地影响鸡MD的遗传抗性。

1.2MHCI与鸡MD的遗传抗性相关

Briles等对B复合体在白来航鸡N系（MD抗性）和P系（MD易感）中的影响进行了研究。试验将2个品系的杂交F1代中的母鸡（B¹⁹/B²¹）与公鸡（B¹⁹/B¹⁹）回交，F2代经MD病毒强毒株（JM株）攻毒后，B¹⁹/B²¹的MD发生率为12%至17%，B¹⁹/B¹⁹为58%至80%。而将F1代中的公鸡（B¹⁹/B²¹）与母鸡（B¹⁹/B¹⁹）回交产生的F2代中，B¹⁹/B²¹的MD发生率为0%至9%，B¹⁹/B¹⁹为60%至70%。结果证明了B²¹单倍型对MD的抗性远远高于B¹⁹单倍型。Briles等用JM株攻毒重组单倍型BF^21-G19/B¹⁹、B²¹/B¹⁹和B¹⁹/B¹⁹的鸡，发现BF^21-G19/B¹⁹的MD发生率为7.4%与B²¹/B¹⁹的6.2%相近，而远低于B¹⁹/B¹⁹（61.4%），结果表明MD抗性主要由B复合物的BF亚区的基因控制。

Kaufman等对白来航鸡B¹²单倍型B区的全部基因进行序列测定。发现BF/BL区长度44kb，包含11个基因。该区含有典型的BF类分子α链和BL类分子β链基因。该区的TAPs位于两个BFα（分别为BF1和BF2）中间，对7种单倍型的表达发现BF2的表达量至少是BF1的10倍以上。不能对某些抗原进行有效递呈，因此就会有不同MHC单倍型鸡对MD的易感性不同的情况。

2MHCI基因外显子7可变剪接与鸡MD遗传抗性相关性及机理研究

2.1MHCI基因外显子7可变剪接与MD遗传抗性相关

BF抗原是由α链和β₂微球蛋白两部分以非共价键结合组成，α链基因的结构为：1个编码信号序列的外显子（L），3个参与编码胞外区域（按顺序为α1、α2、α3）的外显子，1个编码转膜区域（Tm）的外显子，3个编码胞质尾区的外显子，及3个非翻译区的外显子。BF基因DNA由8个外显子和7个内含子组成，其中外显子7为可变剪接部分，这部分是用来编码胞质尾区（胞浆区）的第二部分。

Dalgaard等[2]利用RT-PCR法扩增B²¹、B¹³⁰、BW1、B¹²、B¹⁹和B¹⁵型白来航鸡BFmRNA可变剪接外显子7，结果发现B¹²、B¹⁹和B¹⁵这些MD易感鸡BFmRNA部分缺少外显子7，进一步研究发现这些鸡BF中的BF2mRNA 缺少外显子7，但是BF1mRNA不缺少外显子7;而B²¹（及与B²¹MD抗性类似的B¹³⁰，BW1）的BF1和BF2mRNA都不缺少外顯子7。Jin等[3]利用半巢式聚合酶链反应（snPCR）法扩增A₁₁、C₂₃、D₈、D₁₂、A₅和B₂₁型霞烟鸡[4]BFmRNA可变剪接外显子7，结果发现A₅和B₂₁这些MD易感鸡BFmRNA部分缺少外显子7，进一步研究发现这些鸡BF中的BF2mRNA缺少外显子7，但是BF1mRNA不缺少外显子7;而A₁₁、C₂₃、D₈、D₁₂和A₅这些MD抗性鸡的BF1和BF2mRNA都不缺少外显子7。这显示BF基因外显子7的可变剪接与MD遗传抗性具有相关性。

2.2MHCI基因外显子7可变剪接影响MD遗传抗性的机理

BF基因外显子7可变剪接现象[4]，在缺乏特异性抗体的情况下，MHCI分子会自发地通过内吞作用进入鼠T细胞。目前，人们并不了解MHCI分子的循环机制，这有可能与相关细胞的抗原递呈有关，因为有活性的抗原递呈细胞对于引发T细胞反应至关重要，不过这个过程的详细机制尚未确定。一个基于假设的模型推测，一些抗原递呈细胞的MHCI分子可能由细胞表面循环到目的地——胞内体的小室，在那里与内源性抗原肽结合，然后转运回细胞表面。MHCI分子的循环利用也许是细胞表面MHCI分子的主要来源，而MHCI基因外显子7编码的胞质尾区肽段是MHCI分子循环利用的关键——对于MHCI 分子能否被胞吞至关重要，MHCI分子不能被胞吞就是因为MHCI基因外显子7编码的胞质尾区肽段的缺失，而且MHCI分子被胞吞时，编码MHCI分子胞质尾区的3个外显子（6，7和8）中只有外显子7对应肽段的氨基酸被磷酸化了。MHCI分子能否被胞吞对于鼠的免疫功能并无大碍，因为还有其他可替代的MHCI分子。对于BF/BL区简单而紧凑的鸡，就罕有MHCI分子可替代。鸡MHCI基因外显子7可变剪接的可能意义为，当部分MHCI基因外显子7在基因表达时被剪接掉，致使一些MHCI不能被胞吞，导致胞内体的小室内与内源性抗原肽结合的MHCI缺乏，结果部分抗原递呈细胞没有活性，最终某些裂解或凋亡已被病毒感染细胞的T细胞反应没被引发，这样已被病毒感染的细胞会造成其他正常细胞的感染，表现为宿主对病毒易感，反之，则表现为宿主对病毒有抗性。这个推理符合Dalgaard[2]等与Jin[3-4]等的研究结果。

3结束语

以上研究为构建BF基因可变剪外显子7为分子标记的MD遗传抗病育种的标记方法提供理论依据。进行BF （鸡MHCI）基因外显子7可变剪接与MD遗传抗性关系及其机制的分析，为构建BF基因可变剪外显子7为分子标记的MD遗传抗病育种的标记方法提供参考，也为高效安全的MD遗传抗病育种研发提供技术平台。

参考文献

[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.