禽类疾病表观遗传学研究进展

翁林健,曾庆节,黄恩福,2,殷 超,魏 庆,谢贤华,梁海平*,黄建珍*

(1.江西农业大学 动物科学技术学院,江西 南昌 330045;2.江西生物科技职业学院,江西 南昌 330200)

随着生活水平的提高,人们对蛋白质的需求量越来越大。其中,禽肉是人类主要的动物蛋白质来源。禽类疾病不仅影响禽和人类的健康,而且会影响禽肉和禽蛋的生产,并危及养殖户的经济收益和消费者的禽肉需求。因此,禽类疾病的防控与治疗是养殖业一直以来面对的重大难题。

表观遗传学(epigenetics)是近几十年流行起来的一门新学科,属于遗传学的分支。在此之前,传统意义上的DNA序列被广泛研究,也就是经典遗传学。不同于经典遗传学,表观遗传学是在DNA序列不变的情况下,基因表达或表型发生可遗传的改变。表观遗传学提供了一种遗传的分子机制,即表观遗传调控机制,它不仅依赖于DNA序列,而且可以解释非孟德尔遗传模式。表观遗传变化是机体许多正常发育过程的基础,但也可能导致疾病的发生发展。

因此,本研究旨在将表观遗传学在禽类疾病中应用的研究进展进行综述,为预防或治疗禽类疾病提供新思路。

1 表观遗传学的主要调控机制

表观遗传学的主要调控机制有DNA甲基化修饰、组蛋白的化学修饰和非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)的调控等。

1.1 DNA甲基化修饰DNA甲基化是直接对DNA进行化学修饰的一种表观遗传机制,早在DNA被认定为遗传物质时就被发现。DNA甲基化是由DNA甲基转移酶(DNMT)家族催化的,它们将1个甲基由S-腺苷甲硫氨酸(SAM)转移到1个胞嘧啶残基的第5个碳上,形成5-甲基胞嘧啶(5mC),从而改变染色质状态,并最终调节基因的表达,这是最普遍的DNA甲基化模式。DNMT家族成员有DNMT1、DNMT3a和DNMT3b。DNMT1在DNA复制过程中的功能是将亲代DNA链上的DNA甲基化模式复制到新合成的子链上;DNMT3a和DNMT3b可以对未修改的DNA建立新的甲基化模式,因此被称为新的DNMT[1]。DNA甲基化大部分发生在CpG岛(胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤岛)上[2],目前,人类基因组的组装和注释部分包含约3×107个CpG二核苷酸,每个都可以以甲基化或非甲基化的状态存在,因此,每个单倍体基因组的甲基化模式数量约为108 700 000[3-4]。CpG岛的甲基化可减少转录因子结合,并招募抑制性甲基结合蛋白,从而导致基因表达沉默。

1.2 组蛋白的化学修饰核小体是染色质的结构单位,1个核小体由核心组蛋白H2A、H2B、H3和H4以1∶1∶1∶1的比例构成的八聚体和缠绕在该八聚体上147 bp的DNA链构成。研究表明,组蛋白八聚体中各亚基的N端氨基酸残基暴露在核小体外,存在许多位点可进行翻译后修饰(post-translational modifications,PTMs),如乙酰化(acetylation,ac)、甲基化(methylation,me)、磷酸化(phosphorylation,ph)和泛素化(ubiquitinoylation,ub)修饰等[5-6]。其中,乙酰化和甲基化修饰较为常见。组蛋白的乙酰化修饰常发生在赖氨酸(K)残基且是高度动态的,由组蛋白乙酰转移酶(HATs)和组蛋白去乙酰化酶(HDACs)调节[7]。HATs利用乙酰CoA作为底物,催化乙酰基团转移到组蛋白赖氨酸残基侧链的ε-氨基上,中和赖氨酸残基的正电荷,降低组蛋白与DNA的结合能力,导致染色质结构变得松散形成“开放”构象,并募集相关转录因子,进而调控基因的表达。组蛋白甲基化主要发生在赖氨酸和精氨酸(R)残基上,分别由组蛋白赖氨酸甲基转移酶(HKMTs)和精氨酸甲基转移酶(PRMTs)催化。不同于乙酰化,组蛋白甲基化修饰并不改变组蛋白的电荷,并且赖氨酸残基可以是单甲基化(me1)、双甲基化(me2)或三甲基化(me3),而精氨酸残基可以是单甲基化、对称或不对称的双甲基化[8]。组蛋白甲基化修饰对基因活性有着不同的影响,如组蛋白H3的第4,9,27和36位赖氨酸都是甲基化的常见位点,但其对基因活性的抑制效果并不相同,如组蛋白H3第4位赖氨酸(K4)三甲基化(H3K4me3)通常增加基因活性[9],而组蛋白H3K9me3和H3K27me3常引起转录抑制[10]。与组蛋白乙酰化修饰一样,组蛋白的磷酸化修饰也是高度动态的,它主要发生在丝氨酸(S)、苏氨酸(T)和酪氨酸(Y)残基上,但不限于在组蛋白的N端尾部,其修饰的水平是由蛋白激酶和磷酸酶控制其磷酸化或去磷酸化[11]。已被发现的组蛋白激酶都可将1个磷酸基团从ATP转移到目标氨基酸残基侧链的羟基上,组蛋白因此带上大量的负电荷,从而削弱其与DNA的结合能力,并最终改变染色质的结构。组蛋白泛素化修饰与其他PTMs的小化学基团有很大不同,泛素(ubiquitin,Ub)是1个76个氨基酸组成的蛋白质。组蛋白泛素化修饰是组蛋白和Ub的共价结合,是泛素激活酶、泛素结合酶和泛素连接酶连续作用的结果,使Ub与组蛋白上的赖氨酸残基或Ub本身共价连接,形成不同类型的聚Ub链,并改变染色质结构,从而影响基因表达[12]。总而言之,不论是哪种组蛋白PTMs,都是通过调控DNA和组蛋白间的相互作用,从而影响染色质状态,进一步影响转录,达到调控基因表达的目的。

1.3 非编码RNA的调控ncRNA是缺乏编码蛋白质或肽的潜力的一类RNA,包括微小RNA(microRNA,miRNA)、长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)、环状RNA(circular RNA,circRNA)和细胞外RNA(extracellular RNA)等[13]。尽管ncRNA不能编码蛋白质,但它们可以通过各种机制影响其他基因的表达[14]。目前,关于miRNA和lncRNA的研究较为广泛。miRNA是19～25 nt的短内源性RNA分子,1个miRNA可以靶向数百个mRNAs,通过识别mRNA的3′端非翻译区(UTR)中的目标位点,转录后调节基因的表达,这些基因通常涉及到功能相互作用的通路[15]。LncRNA是大于200 nt的长RNA分子,通过与DNA、RNA或蛋白质的相互作用来调节转录,在许多细胞过程中发挥着关键作用,包括细胞周期、分化和代谢,在疾病和病毒感染中也发挥重要作用[16]。

2 禽类传染病表观遗传学研究进展

禽类传染病是由细菌或病毒感染引起的,可在个体之间传染,对禽类养殖业的危害极大,不仅会造成禽大量死亡,而且会严重影响养殖场经济收益。并且,其中某些人畜共患病还会危及人类健康。所以,分析禽类传染病的分子机制以进一步对其进行防控和治疗是必要的。

2.1 表观遗传学在禽马立克病中的应用马立克病(Marek's disease,MD)是一种由马立克病病毒(Marek's disease virus,MDV)感染引起的鸡神经、皮肤、肌肉、肝脏、脾脏、心脏、肾脏、性腺和前脑室淋巴组织增生性疾病。致病性MDV属于MDV血清I型(MDV-I),又称鸡α疱疹病毒2型(gallid alphaherpesvirus 2,GaHV-2)致癌毒株,MDV在其宿主体内的生命周期可分为4个阶段,分别为感染后2～7 d的早期细胞溶解阶段、7～10 d的潜伏阶段、18 d开始的晚期细胞溶解阶段和28 d后的增殖阶段[17]。该疾病相当复杂,表现为几种不同临床综合征的肿瘤和炎症的相互作用。作为一种影响全球家禽健康的主要疾病,尽管在过去的几十年里,减毒活疫苗被广泛使用,但MD仍然对禽类健康构成巨大威胁[18]。

近年来,MD的表观遗传分子机制研究获得重要进展。LUO等[19]使用亚硫酸氢盐焦磷酸测序法,发现一些候选基因在MD易感鸡(L72)中比在MD抗病鸡(L63)中具有更高的启动子甲基化程度,这些高甲基化的基因在疾病的易感性中发挥重要作用,结果表明MDV感染诱导了2个品系的鸡DNMT1、DNMT3a和DNMT3b的表达变化,DNMT1在L72中上调,而DNMT3在L63中在感染后21 d时下调,并且在MDV生命周期中启动子甲基化出现了动态变化;一些基因,包括HDAC9、GH、STAT1、CIITA、FABP3、LATS2和H2Ac,在2个品系的鸡之间表现出不同的甲基化行为。此后,LUO等[20]检测了非主要组织相容性复合体(MHC)相关的抗病鸡和易感鸡的全基因组组蛋白修饰,发现H3K4me3与蛋白编码基因和miRNA基因的表达呈正相关,而H3K27me3则与其呈负相关。MITRA等[21]对MDV感染在鸡早期细胞溶解期和潜伏期的组蛋白修饰进行了研究,对差异H3K27me3富集相关的基因进行功能分析,结果发现富集的通路,如MAPK信号通路,都是品系之间所共有的,然而,L63和L72品系的感染鸡在这些通路上表现出不同的H3K27me3水平,表明MDV感染会引起不同程度的沉默反应;此外,一些与免疫相关的miRNAs,如gga-miR-155和gga-miR-10b,与不同的染色质标记相关,并可导致L72系鸡对MDV的敏感性增加。致病性血清Ⅰ型MDV感染易感鸡引起MD肿瘤时,宿主miRNA gga-miR-126可通过控制细胞增殖的信号通路而抑制肿瘤。GENNART等[22]发现gga-miR-126在MDV感染期间表达下调,其下调与位于感染鸡基因表皮生长因子样-7(EGFL-7)的CpG岛超甲基化有关,表明gga-miR-126在MD中的潜在肿瘤抑制作用。

2.2 表观遗传学在禽肠炎沙门菌病中的应用禽肠炎沙门菌病主要由肠炎沙门菌(Salmonellaenteritidis,SE)引起,是世界上最常见的传染性食源性疾病之一,属于人畜共患病。SE可通过污染禽肉和禽蛋对禽类生产业造成重大经济损失,并对人类健康构成严重威胁。

近几年的研究发现,DNA甲基化修饰在禽SE病的发生发展中发挥了重要作用。Toll样受体(TLRs)信号通路是防御SE感染的第一道防线,TLRs广泛分布在各种白细胞上,它们作为主要的传感器,通过对来自细菌、病毒、真菌或寄生虫的病原体相关分子模式(PAMPs)做出响应来启动先天免疫反应。GOU等[23]将注射了SE的无特定病原体(SPF)雏鸡分成2组:SE易感鸡和SE抗病鸡,用甲基化酶抑制剂5-氮杂-2-脱氧胞苷(5-Aza-dc)进行处理后,体外感染SE的外周血单核细胞(PBMCs)中TLR4的表达明显增加,并且5-Aza-dc能有效上调TLR21和TLR2-1的表达;TLR4和TLR21基因启动子区域和TLR2-1基因外显子CpG岛的DNA甲基化程度在易感鸡中显著高于抗病鸡,因此,白细胞中的DNA甲基化修饰可能通过减少TLR4、TLR21和TLR2-1的表达和免疫反应而导致鸡对SE病毒的敏感性增加。李建超[24]筛选到与SE感染鸡甲基化变化的免疫相关基因AGAP3、BF1、MR1、VPS37D、CD8A、TLR2-1、DNMT3A、MIR365-1和MIR365-2,表明SE感染早期机体对抗SE的过程受到甲基化的调控。WANG等[25]使用甲基化DNA免疫沉淀测序法来分析鸡感染SE后的全基因组DNA甲基化变化,结果表明,与对照组相比,SE感染组在转录起始终止位点周围的基因组区域的DNA甲基化程度略高;SE感染组和对照组之间有879个甲基化差异的峰,其中135个位于基因启动子区域,包括MHC Ⅳ类抗原、GABARAPL1、MR1和KDM1B在内的基因在感染SE后甲基化程度更高,而DYNLRB2、SEC14L3和ANK-IB1在启动子区域的甲基化胞嘧啶残基趋于减少,表明感染SE可能对宿主的表观遗传状态有影响。WANG等[26]通过全基因组亚硫酸氢盐测序研究了济宁白日鸡接种SE后盲肠全基因组甲基化谱,结果表明SE感染促进了济宁白日鸡的全基因组甲基化水平,并且引起Wnt信号通路、mTOR信号通路、免疫和代谢相关功能基因的异常甲基化;miRNA和HOX基因家族的甲基化可能在鸡接种SE的表观遗传调控中起作用,此研究结果为了解鸡对SE接种反应中的甲基化调控机制奠定了基础。

2.3 表观遗传学在禽白血病中的应用禽白血病(avian leukosis,AL)由禽白血病病毒(avian leucosis virus,ALV)引起,是以禽体生长迟滞、发育不良、组织器官受损为主要特征的恶性肿瘤性疾病。ALV的危害主要表现为感染后病禽因出现肿瘤死亡、对常规疫苗产生免疫抑制和母系鸡垂直传播影响子代等。ALV有11个亚群(A～K),其中A、B、E、J和K亚群比较常见。J亚群禽白血病病毒(ALV-J)是ALV亚群之一,是一种致癌性逆转录病毒,表现出比其他亚群更高的传播性和致病性,会引起免疫抑制并增强二次感染的敏感性。

近来,许多研究致力于AL的ncRNA调控机制。LI等[27]通过miRNA微阵列芯片分析检查了未感染和感染ALV-J的10周龄鸡肝脏中miRNA的表达,结果数据显示,有12个miRNAs的表达在未感染组和感染组的肝脏中存在显著性差异,其中,7个miRNAs(gga-mir-221、gga-mir-222、gga-mir-1 456、gga-mir-1 704、gga-mir-1 777、gga-mir-1 790和gga-mir-2 127)的表达在感染组中被上调,其他5个miRNAs(gga-let-7b、gga-let-7i、gga-mir-125b、gga-mir-375和gga-mir-458)明显下调。LAN等[28]用ALV-J感染SPF的蛋鸡作为试验组,未感染的作为对照组,在注射后40 d收集脾脏样本,并进行测序,结果表明,有864个基因、7个miRNAs和17个lncRNAs的表达在感染和非感染的鸡之间有显著性差异。QIU等[29]检测了感染和未感染ALV-J的20周龄鸡脾脏中的mRNA、lncRNA和miRNA的表达,结果表明,脾脏中的1 723个mRNAs、7 883个lncRNAs和13个miRNAs的表达在感染组和未感染组之间有显著性差异。LIU等[30]用体外培养的鸡树突状细胞(DCs)来研究ALV-J感染的影响,结果表明,用ALV-J感染DCs会导致细胞凋亡,未感染和感染的DC的miRNA测序数据显示有122个差异表达的miRNAs,其中115个在ALV-J感染后表现出上调,其他7个表现出明显下调,表明鸡DCs感染ALV-J会通过异常的miRNA表达诱导细胞凋亡。QIU等[31]用高通量转录组测序对感染ALV-J的鸡巨噬细胞(HD11)和鸡胚胎成纤维细胞(CEF)进行了分析,发现有3个lncRNAs可调节免疫反应,并可作为ALV-J感染的新型生物标志物。HU等[32]用高通量RNA测序(RNA-Seq)对CEF细胞中的lncRNA进行了全面分析,结果表明,有91个差异表达的基因和36个差异表达的lncRNAs,并且其中几个lncRNAs的上调会影响参与抗病毒先天免疫反应的基因的表达。另有研究报道,JAK-STAT信号通路在宿主对病毒感染的反应中起着关键作用[33]。DAI等[34]对鸡初级单核细胞衍生巨噬细胞(MDMs)中包括基因、miRNA、lncRNA在内的宿主因子及其调控网络进行了转录组分析,发现在ALV-J感染后3 h,MDMs中被发现有128个差异表达的lncRNAs和15个差异表达的miRNAs,在36 h,MDMs中被新发现有30个差异表达的lncRNAs和8个差异表达miRNAs;再进一步构建了差异表达lncRNA-mRNA、miRNA-mRNA和lncRNA-miRNA-mRNA交互网络后,结果发现,在ALV-J感染的MDMs中,差异表达的lncRNA和miRNA通过内源竞争RNA(ceRNA)网络参与了JAK-STAT信号通路中免疫相关基因的调节,从而影响AL的发生发展。

也有研究表明,组蛋白修饰和DNA甲基化在AL发生过程中发挥重要作用。DOT1L(disruptor of telomeric silencing 1-like)是一种独特的组蛋白甲基转移酶,催化H3K79me1/2/3,被认为是一种表观遗传调节器[35]。全基因组染色质免疫共沉淀结合高通量测序(ChIP-seq)分析表明,DOT1L介导的H3K79me1/2/3主要分布在活性基因体内[36]。CHEN等[37]发现在ALV-J感染后,DOT1L的表达以及DOT1L介导的H3K79me2在鸡HD11细胞中明显上调,表明DOT1L的表达对于ALV-J的复制是必需的,其表达有利于AL的发生发展。端粒酶逆转录酶(TERT)的启动子区域已被确定为肿瘤发生的1个重要整合点。LAM等[38]通过亚硫酸氢盐测序分析了鸡肿瘤基因组DNA的等位基因特异性甲基化模式,发现TERT启动子整合的等位基因与整合点附近宿主基因组甲基化程度降低有关,表明在TERT启动子区插入ALV可抑制TERT启动子区的维持甲基化,从而诱导TERT的表达,最终导致肿瘤发生。

2.4 表观遗传在禽传染性法氏囊病中的应用禽传染性法氏囊病(infectious bursal disease,IBD)由传染性法氏囊病病毒(infectious bursal disease virus,IBDV)感染引起。IBDV感染可导致机体严重的免疫抑制和炎症损伤,死亡率极高,对禽类养殖业带来巨大损失。

近来,IBD的表观遗传机制取得重要进展。ZHANG等[39]在刚孵化的商品肉鸡饮水中添加甜菜碱,3周后给这些鸡接种IBDV,感染5 d后,对IBDV VP2基因、促炎细胞因子和干扰素的mRNA表达水平和IL-6和干扰素调节因子7(IRF7)启动子区CpG岛的5mC水平进行了检测,发现IBDV感染显著提高了VP2、IL-6、types I(IFNα和IFNβ)和Ⅱ(IFNγ)干扰素和IRF7的mRNA水平;IL-6和IRF7启动子区域的CpG岛甲基化显著降低;同时,食用甜菜碱后,IBDV诱导的IL-6、IFNβ和IRF7的mRNA表达水平被抑制;表明IBDV诱导的IL-6和IRF7基因表达水平与启动子区域甲基化的抑制有关,通过饮水施用甜菜碱可能通过表观遗传调控减轻IBDV诱导的法氏囊损伤。DUAN等[40]用IBDV感染鸡成纤维细胞DF-1后,通过pre-miR-16-2(gga-miR-16-5p前体)启动子的去甲基化诱导gga-miR-16-5p的表达,结果表明gga-miR-16-5p在DF-1细胞中的异位表达可抑制细胞抗凋亡蛋白B细胞淋巴瘤2(Bcl-2)的表达,促进IBDV在DF-1细胞中的复制,从而增强IBDV诱导的细胞凋亡,因此,gga-miR-16-5p可被用作与干预IBDV感染的潜在靶点。细胞因子信号抑制因子(SOCS5)是SOCS家族的一员,是JAK-STAT通路的负调控因子。FU等[41]用IBDV感染DF-1后,发现gga-miR-130b通过靶向IBDV片段A的特定序列抑制IBDV的复制,并通过靶向宿主细胞中的SOCS5增强IFN-β的表达,表明ggA-miR130b在宿主抵御IBDV感染中起着关键作用。

3 禽类营养代谢病表观遗传学研究进展

禽类营养代谢病主要是由禽类体内所需的营养物质过多或缺乏,导致机体一个或多个代谢过程异常引起的,属于内科疾病。虽然禽类营养代谢病不具备传染性,但在现代集约化养殖模式中,也可造成禽类大面积患病,甚至死亡,影响禽类养殖业的经济收益。

3.1 表观遗传学在蛋鸡脂肪肝出血综合征中的应用脂肪肝出血综合征(fatty liver hemorrhagic syndrome,FLHS)是一种脂质代谢紊乱疾病,常发生在产蛋高峰期的商品蛋鸡群中,造成FLHS的因素有遗传、环境、营养、有毒物质和荷尔蒙等,其中营养为主要因素。其病理和临床特征表现为肝脏有大量脂肪沉积、肥大并呈土黄色、质地松脆易碎且有出血点或出血斑、产蛋率急剧降低等[42]。

FLHS的表观遗传机制研究在近几年也取得重要进展。TAN等[43]对脂肪肝鸡和正常鸡的全基因组亚硫酸盐测序和lncRNA测序的数据进行了综合分析,结果表明,有1 177个差异表达基因、1 442个差异甲基化基因和67个差异表达lncRNAs;在脂肪肝组中,83个脂质和葡萄糖相关基因中有72%上调,150个免疫相关基因中有81%下调,这些基因中的一部分位于差异甲基化区域(DMRs)内;从表达和表观遗传图谱中,发现23个目标基因(HAO1、ABCD3和BLMH等)是同时受到甲基化和lncRNA调节的枢纽基因,这些结果提供了全面的鸡FLHS的表观遗传和转录组图谱,并且关键基因和表观遗传标记的鉴定将扩大对鸡FLHS分子机制的理解。H3K27ac是活性增强子和启动子的表观遗传标记,与转录因子结合和基因表达密切相关,ZHU等[44]利用ChIP-seq和RNA-seq对健康鸡和高能量低蛋白(high-energy,low-protein,HELP)诱导的FLHS鸡的肝脏组织的全基因组H3K27ac谱和转录组进行了比较,在2组之间总共发现了1 321个不同的H3K27ac区域和443个差异表达的基因,参与免疫反应和代谢稳态的转录因子在这些差异H3K27ac区域中富集,并且HELP饮食可影响H3K27ac的组蛋白修饰和染色质结构,导致脂质和能量代谢相关基因(PCK1、APOA1、ANGPTL4和FABP1)和免疫反应相关基因(FGF7、PDGFRA和KIT)调控异常,从而引起脂肪在肝脏组织中过度积累,最终诱发FLHS的形成,表明FLHS中涉及的基因对于开发针对FLHS敏感的商品蛋鸡的新型特异性疗法非常重要。

3.2 表观遗传学在禽微量元素病中的应用微量元素是禽类营养不可或缺的一部分,饲料中添加的微量元素是家禽摄入维生素的主要来源,因此,家禽饲料中的微量元素比例不均衡、含量偏低或含量过高都会导致家禽患微量元素病。

近来,有研究从表观遗传学角度来探讨禽微量元素病的发生发展。硒(Se)是一种对机体健康有着重要作用的微量元素。饮食中补充Se可以通过减轻活性氧(ROS)介导的氧化应激来保护红细胞(RBCs)免受溶血[45]。缺Se会导致禽患有“白肌病”,表现为肌肉灰白色淡。Se的缺乏可通过影响Se蛋白K(SELENOK)的功能而诱发鸡的肌肉损伤[46],也可通过lncRNA3215-miR-1594-TNNT2轴引发心肌细胞凋亡[47]。ZHANG等[48]给鸡饲喂低硒饲料,时间长达55 d,通过高效液相色谱法(HPLC)检测DNA甲基化水平,并用RT-PCR对DNMT家族和甲基-DpG结合域蛋白2(MBD2)mRNA水平进行检测,检测结果显示,与对照组相比,低硒饮食组的肌肉组织、大脑、免疫组织和肝脏的总DNA甲基化水平下降,在肝脏中最为显著,且低硒饮食组的DNMT1、DNMT3a和DNMT3b的mRNA表达水平下降,而MBD2基因的mRNA表达量则有所增加,这些结论为从DNA甲基化的角度探索硒缺乏症的发病机制提供了新的依据。锌(Zn)缺乏症也是禽类常患的一种微量元素病,临床表现为生长缓慢、皮肤角质化不全和肢体发育不全等。锌指蛋白A20是一种抗炎蛋白,可抑制泛素依赖的核因子κB(NF-κB)的信号传导来负调节炎症反应,这个过程由Zn来调节[49]。Zn的缺乏会导致A20丰度的下降,从而损害肠道黏膜屏障。LI等[50]发现补充锌的母鸡相较于对照组在A20启动子区域有DNA低甲基化和高H3K9Ac水平,并且在子代充足膳食锌组中发现,第14 天 H3K9Ac和A20转录增强,因此,A20可能是小鸡肠道的一种新的炎症抑制因子,通过A20启动子的表观遗传学修饰,饮食中的锌补充剂可持续促进该因子。

4 禽类疾病表观遗传学研究的总结与展望

综上所述,表观遗传学调控对疾病的发展有着不同程度的影响,表观遗传学在禽类疾病中的研究拓宽了人们对疾病分子机制的认识。目前的研究进展显示,DNA甲基化、组蛋白的甲基化修饰与乙酰化修饰、ncRNA中的miRNA与lncRNA调控在禽类疾病中的研究较多,而组蛋白修饰中其他化学修饰、其他ncRNA调控和染色质重塑等表观遗传调控机制的相关研究鲜有报道。另一方面,表观遗传学在对禽类养殖业影响较大的传染病和营养代谢病中的研究较多,在禽类中毒病、寄生虫病和其他杂症中的研究较少。如H5N1型禽流感,ZHANG等[51]发现感染H5N1后,各免疫器官的DNA甲基化水平发生了改变,表明DNA甲基化参与了禽流感基因表达的调控。对于禽类热应激反应,CRAMER等[52]发现涉及翻译后组蛋白修饰和促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)调节段的DNA甲基化可决定禽生命后期对压力的弹性或脆弱性反应。还有对于一些禽类炎症反应,SHEN等[53]发现促炎症细胞因子的表达受到组蛋白乙酰化的调节,并且去甲基化也增加了IL-6和TNF-α的表达,它们可以通过增加启动子的甲基化被蛋氨酸调节。另外,有研究表明表观遗传调控会影响家养禽类的发育、肉质和抗病性等[54-55]。因此,为了更好地预防和治疗禽类疾病,还需结合以往研究结果对这些研究较少但对禽类危害极大的疾病进行表观遗传学的研究,旨在更深入地认识疾病发生的分子机制,为其预防或治疗提供新思路。