鸡主要组织相容性复合体（MHC）研究进展

张富寿

（甘肃省古浪县畜牧兽医局,733100）

鸡主要组织相容性复合体（MHC）研究进展

张富寿

（甘肃省古浪县畜牧兽医局,733100）

鸡主要组织相容性复合体（MHC）因其在鸡抗病力和易感性等方面的重要作用而备受关注。MHC除了对鸡抗病力和易感性有重要影响外，还在其它多方面起作用，MHC基因的多态性是其最受注目的特征。本文就目前的研究情况，在结构、功能及应用等方面对鸡MHC作了介绍。

鸡;MHC;研究进展

鸡主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex.MHC）是编码主要组织相容性抗原系统的一个高度多态的连锁基因群，拥有较大数量的等位基因，赋予种群较大潜力以适应多变的内环境，抵抗疾病以及在免疫应答的启动和调节中发挥重要作用。MHC的生物学功能与对疾病抗性以及易感性等息息相关，已成为免疫学和免疫遗传学研究最为活跃的领域之一。

1 鸡MHC基因结构特征

1.1 MHC抗原分子及基因结构

采用遗传学、细胞遗传学和生物化学分析表明：鸡的主要组织相容性复合体是由两个基因位点B和Y组成，而且都定位在16号小染色体上。绘制在16号小染色体上的B复合体基因图谱中有几个紧密连锁的高度多态性基因，包括MHC两个Ⅰ-α（B-F）、两个Ⅱ-β（B-L）和许多Ⅳ（B-G）基因。Y基因位点有两个基因类：Ⅰ-α（Y-F）和Ⅱ-β（Y-L）。 1988 年 Guillemot等绘制了第一张定位鸡主要组织相溶性复合体（MHC）I类、II类以及另外四个连锁基因群（CC1、CC2、CC3和CC4）的基因座图谱，并将连锁群CC2、CC3和CC4定位在与B遗传独立的Y（Rfp-Y）基因座中。（图1）。因区域图

1.2 MHC基因长度、数量

为了更清楚的了解鸡MHC的作用机理，Kaufman等对鸡MHC中决定异体移植排斥和决定鸡对某种特定抗原的抵抗或易感性的基因片段(B-F、B-L)进行测序[1]。基因的序列如图2：

图2 B12单倍体的B-F,B-L区的基因序列图

这个区域的B-F，B-L，在长达92kb的DNA中包含19个基因。在这段图中心区域，从Class IIβ到Class I基因,没有重复单位，非常紧密。这里包括11个基因和平均长为200个核酸的内含子及大约30个核酸长的基因间距(不包括启动子)，总长度约为44kb，这大约只有哺乳动物的1/3。从这个基因序列图中可以看到,鸡MHC的B-F,B-L区域的基因结构与哺乳动物不同。

1.3 基因多态性

鸡MHC的B-L、B-F和B-G基因分别编码三种不同的主要组织相容性抗原，B-F抗原出现在红细胞、白细胞及大多数体细胞上，由两个以上座位决定；电泳凝胶显示B-F的B2和B12的IEF带谱相同，而B-F21的IEF带谱与B-F2和B-F12也相同。B-L抗原出现在所有Ⅰ类阳性细胞、单核细胞、巨嗜细胞及激活的体细胞上。B-G抗原仅存在于红细胞上，生化分析发现B-G抗原的B-G12与B-G2具有一条共同带，但B-G12还出现了另一条带。上述三类抗原因子是相互连锁的。

2 鸡MHC功能与应用

鸡MHC基因家族所包含的各基因成员在机体内发挥着十分广泛和极为重要的生物学功能。下面分别从MHC与抗病力和易感性、免疫反应、生产性状之间的关系了解MHC的功能及其应用：

2.1 MHC对抗病力和易感性的影响

哺乳动物主要组织相容性复合体（如前所述的人白细胞抗原HLA）相类似的鸡MHC紧密连锁且有较低的重组率。这种紧密连锁是由于在抗病性和易感性中存在差异的MHC各部分的紧密结合引起的。

现已知MHC上的Ⅳ类区域可以通过一个超优势基因或一个基因复合体对SRBC的抗体反应产生影响，据报道B21单倍型与高水平抗体反应以及B14单倍型与低水平抗体反应相连锁[3]。Parmentier等报道了SRBC抗体反应与先天性免疫的有利之处，即表现出高品系抗体反应的鸡倾向于有较好的先天性免疫功能[4]。随着高致病性病毒的出现，特别像MD病毒，要在这种情况下来维持禽产业的发展活力，就必须进行防治和控制。由于具有抗病性/易感性的MHC已确定在主要组织相容性复合体（MHC）区域，因此可以认为抗性遗传途径是有效控制疾病的重要手段。

2.2 MHC与免疫反应的关系

MHC的重要作用在于对鸡免疫反应的调节，MHC细胞表面蛋白在区分自身或非自身免疫中很关键，因此，也许免疫系统在对外来抗原产生免疫的同时仍然保持自身的完整性。MHC细胞表面抗原与外来抗原和其它免疫细胞相互作用时产生特异性免疫反应。然而，要使这些免疫反应有效，免疫系统细胞必须至少有一个单倍型，即MHC局限性。这种现象是在免疫细胞或成熟免疫细胞相互作用时发生的。受MHC制约的加工过程包括抗免疫反应中抗原递呈细胞（APCs）与T细胞的相互作用，B-F/B-L抗原在所有细胞互作现象中起到重要作用。其它受MHC制约的加工过程包括T细胞毒素与感染病毒或变异鸡品系的作用。

2.3 MHC与生产性状的相关性

目前，关于MHC对鸡生产性状的效应存在一定的争议。诸多研究者认为，相对于MHC与抗病力间的关系而言，鸡的MHC对其生产性状的影响尚为次要的。然而，随着有关研究的不断深入，MHC对其生产性状的作用日显重要，而且，其作用的重要意义已经引起了更多研究者的重视。Lunden等研究自来航鸡MHC与生产性状之间的关系表明，B15单倍型与来航鸡早期性成熟和产蛋后期(43-63周龄)的低产蛋量相关，而B19则与较晚的性成熟开始有关。Cahaner等研究发现，B15B43基因型母鸡的后代在6周龄时的体重显著高于B15B44基因型母鸡的后代；20-28周龄时，B15B43基因型母鸡的产蛋数也显著高于B15B44基因型母鸡。此表明鸡MHC基因型及基因型的杂合性可能与其体重和产蛋数相关联。

2.4 MHC的应用

由于MHC基因具有跨种间多态性，使MHC位点在阐明近缘物种间的系统发生关系时非常有用。目前MHC位点作为一种遗传标记，已被越来越多地用于调查种群遗传结构，确定近缘物种间的关系和进化历史。因为在平衡选择中，MHC基因通常能够在物种形成过程中被保留下来。

MHC具有丰富的多态性和连锁不平衡性的特点，导致某些基因频率在个体间或群体中存在显著的差异。根据等位基因在群体中和品种间所存在的频率差异，计算出种间遗传距离，绘制种间血源树系图，这对更好地保护濒危的禽品种资源并增加其数量起到一定作用。

在家禽的育种方面，由于MHC突出的特性以及其在免疫遗传学、群体遗传学和抗病育种等领域中的重要作用，且MHC不仅与鸡的抗病性和易感性有关，而且对许多经济性状也有影响，因此可以通过改变MHC等位基因频率，进行有目的的育种，以培育出高产、抗病性强的新品种。将MHC与分子生物学、免疫遗传学、群体遗传学等相结合研究，将成为抗病育种领域的焦点，具有广阔的发展前景。

3 小结

尽管已经破译了MHC分子的部分序列，但这只是走完了研究工作的第一步，MHC分子的各个基因的功能以及与其他基因的互作还很不清楚。在下一步的工作中,我们除详细研究MHC分子的各基因的功能及其与其它基因的互作之外，还应从较多的从事病毒抗病遗传和自然杂交群体的改良等研究。比较基因组学、生物信息学等学科的发展，为MHC的研究提供更多的手段与方法，通过比较基因组学可以更快得实现有关禽类的MHC的基因组功能的研究；通过生物信息学的研究，可以充分利用现有的研究资源,进行一些分子设计，疫苗的生产,药物的生产，基因功能的定位甚至序列功能的直接预测等工作。只有在这些工作完成后,我们才能从机制上阐明MHC的功能及其与相关基因作用，才能按照人们的要求去改良或提高禽类的免疫性能，设计更好的保健药品，为禽类提供更有效的保护。

S858.31

B

1003-8655（2017）05-0092-02

张富寿（1978-），男，甘肃武威市古浪县人，本科，专业：动物遗传育种与繁殖。E-mail：fushouqqq@qq.com