豬SLA基因多態(tài)性研究進(jìn)展

韋思婷，程一飛，舒星富，韋 體，梁麗彬，劉麗霞

（西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

動(dòng)物識(shí)別自己、排除非己以維持機(jī)體正常生理活動(dòng)和抗疾病的能力是免疫系統(tǒng)的核心職能，這種能力在很大程度上由主要組織相容性復(fù)合體（Major histocompatibility complex，MHC）基因所決定[1]。MHC基因系統(tǒng)是個(gè)高度多態(tài)的系統(tǒng)，它的高度多態(tài)性使它成為很好的遺傳標(biāo)記，且有可能作為分子標(biāo)記進(jìn)行輔助選擇。

1 豬SLA基因結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能

豬的MHC也叫豬的白細(xì)胞抗原（SLA）。Viza等[2]在 1970年首次發(fā)現(xiàn)豬的MHC不僅在抗原遞呈、機(jī)體器官移植、免疫應(yīng)答和調(diào)控方面有著很重要的作用，而且還與其他的生物學(xué)功能如抗病力、生長(zhǎng)、繁殖等有關(guān)。SLA基因主要位于豬7號(hào)染色體著絲粒的兩端，其基本結(jié)構(gòu)與功能上存在差別，一般可分為三大類(lèi)：Ⅰ類(lèi)基因、Ⅱ類(lèi)基因和Ⅲ類(lèi)基因[3]。SLAⅠ類(lèi)基因有三個(gè)位點(diǎn)：A、B、C。SLAⅠ類(lèi)基因主要編碼的是細(xì)胞表面高度多態(tài)的糖蛋白，負(fù)責(zé)將內(nèi)源性抗原肽遞呈給T細(xì)胞，引發(fā)特異的免疫反應(yīng)。SLAⅡ類(lèi)基因主要有DRA、DRB、DQA、DQB、DOB、Dpa、TAP、LMP等，其中遺傳多態(tài)性最豐富的區(qū)域是DR和DQ亞區(qū)，它們的遺傳多態(tài)性使它們?cè)诳刂茩C(jī)體的免疫應(yīng)答與調(diào)節(jié)中起著重要的作用，與豬的抗病能力息息相關(guān)[4]。SLAⅡ類(lèi)抗原的基因主要有兩種，α鏈基因和β鏈基因，它們分別編碼SLAⅡ類(lèi)抗原的α肽鏈和β肽鏈。研究表明，SLAⅡ類(lèi)基因至少存在3個(gè)α鏈基因和5～8個(gè)β鏈基因[5]。目前對(duì)于SLAⅢ類(lèi)基因的研究比較少，SLAⅢ類(lèi)基因主要位于豬7號(hào)染色體靠近著絲粒區(qū)域。

2 豬SLAⅠ基因多態(tài)性研究

SLAⅠ類(lèi)分子多態(tài)性位點(diǎn)主要是集中在α1、α2區(qū)，它和HLAⅠ類(lèi)分子多態(tài)性位點(diǎn)幾乎完全重疊，在HLAⅠ類(lèi)分子中這些多態(tài)性位點(diǎn)參與抗原肽遞呈或與T細(xì)胞受體結(jié)合。近年來(lái)，對(duì)于動(dòng)物MHC的研究中，發(fā)現(xiàn)Ⅰ類(lèi)區(qū)域的進(jìn)化史似乎要比Ⅱ類(lèi)和Ⅲ類(lèi)區(qū)域復(fù)雜得多，Ⅰ類(lèi)基因數(shù)目在不同的物種中變化較大。SLAⅠ類(lèi)基因表現(xiàn)出高度多態(tài)性，Jung等[6]（1989）用限制性?xún)?nèi)切酶（PvuⅡ、BamHⅠ、EcoRⅠ）將杜洛克和漢普夏豬基因組 DNA消化后，利用SLAⅠ類(lèi)基因探針通過(guò)Southern 印跡和分子雜交，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SLAⅠ類(lèi)基因具有較高多態(tài)性。在SLAⅠ類(lèi)基因中也有新的等位基因被不斷的發(fā)現(xiàn)，陳福祥等[7]（2003）初步分析巴馬豬、貴州香豬、云南版納豬 SLA-1、SLA-2 cDNA序列，結(jié)果表明，各品種在每個(gè)基因位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的等位基因。Ando 等[8]（2003）通過(guò)RT-PCR對(duì)4個(gè)品種豬進(jìn)行研究，結(jié)果在這4個(gè)品種豬中發(fā)現(xiàn)了2個(gè)新的SLA-1等位基因、6個(gè)新的SLA-2等位基因和4個(gè)新的SLA-3等位基因。吳群等[9]（2004）在近交系五指山豬發(fā)現(xiàn)P1和P14兩個(gè)等位基因。Tanaka等[10]（2008）發(fā)現(xiàn)在不同的單倍型SLA中，SLAⅠ類(lèi)分子基因中存在著不同的基因位點(diǎn)。在對(duì)SLAⅠ類(lèi)基因的功能研究中，高鳳山等[11]（2007）通過(guò)基因克隆的方法研究我國(guó)巴馬小型豬SLA-Ⅰ類(lèi)基因的分子特征，研究結(jié)果表明，SLA-2*bm是一個(gè)新的等位基因，而且SLA-2*bm還保留了人 HLA-A2 基因的部分功能位點(diǎn)；白婧等[12]（2011）通過(guò)RTPCR，研究了托佩克豬 SLA-2 基因的功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)SLA-2-TPK也保留了人HLA-A2 基因的部分功能位點(diǎn)。喬翠等[13]（2012）在對(duì)荷包豬SLA-3 基因特征的研究中發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)缺失型的SLA-3等位基因，該等位基因仍然保留了典型的SLA-3基因的基本特征、功能區(qū)結(jié)構(gòu)。茍東洲等[14]（2015）構(gòu)建了中國(guó)地方品系荷包豬和萊蕪黑豬SLA-3原核表達(dá)載體，同時(shí)獲得了表達(dá)蛋白，為進(jìn)一步研究SLA-3結(jié)構(gòu)和功能奠定了一定的基礎(chǔ)。

3 豬SLAⅡ基因多態(tài)性研究

近年來(lái)SLAⅡ類(lèi)基因是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，它主要包含α鏈和β鏈，α鏈上主要是的 DRA和DQA基因，β鏈上主要是DRB和DQB基因。SLA的研究地位自發(fā)現(xiàn)SLA就僅次于鼠和人類(lèi)的MHC研究[15]，特別是 SLAⅡ類(lèi)基因的研究。過(guò)去常用血清學(xué)與細(xì)胞學(xué)分型方法對(duì)SLAⅡ類(lèi)抗原進(jìn)行分型研究，但是由于開(kāi)發(fā)有用的血清型還是存在著很大的困難，因此該方法并未得到較好的發(fā)展[16]。在SLAⅡ類(lèi)β鏈基因中研究得較早的是DRB和DQB這兩個(gè)基因。關(guān)于SLA-DRB基因多態(tài)性的研究，Vage DI等和Brunsberg U等用PCR法對(duì)SLADRB 基因進(jìn)行了擴(kuò)增[17-18]，結(jié)果表明，至少存在3個(gè)DRB基因，但只有一個(gè)可以表達(dá)，另外值得注意的是，兩個(gè)DRB假基因也呈現(xiàn)出了相當(dāng)可觀的等位基因多態(tài)性；奚衍洋等[19]（2018）對(duì)長(zhǎng)白豬SLAⅡ-DRB1 第二外顯子進(jìn)行了多態(tài)性研究，研究的結(jié)果表明，DRB1基因具有較高的多態(tài)性。在對(duì)SLA-DQB基因多態(tài)性進(jìn)行研究中也發(fā)現(xiàn)DBQ基因具有高度的多態(tài)性，陳福祥等[20]（2004）采用RT-PCR方法，發(fā)現(xiàn)了三個(gè)豬DQB新等位基因，同時(shí)發(fā)現(xiàn)中國(guó)豬種DQB基因及其推導(dǎo)的氨基酸與人相應(yīng)基因的同源性明顯高于小鼠；吳圣龍等[21]（2007）對(duì)3個(gè)江西省地方豬種SLA-DQB基因外顯子2的多態(tài)性進(jìn)行研究，研究表明3個(gè)豬種SLA- DQB基因外顯子2多態(tài)性非常豐富。

在SLAⅡ類(lèi)α鏈基因中主要研究的是DRA和DQA。對(duì)于SLADRA 基因，M.T.Le等[22]（2012）從野豬DRA基因中鑒定出兩個(gè)新的等位基因，并確定了34種SLAⅡ類(lèi)單倍型；SLA-DRA也有表現(xiàn)出較低的多態(tài)性，金麗等[23]（2016）通過(guò)PCR-SSCP 和克隆測(cè)序的方法對(duì)八眉豬 SLA -DRA 基因的第2外顯子進(jìn)行多態(tài)性分析，結(jié)果表明，八眉豬SLA -DRA 基因的第2外顯子表現(xiàn)出較低的多態(tài)性。

4 展望

隨著豬SLA結(jié)構(gòu)與功能不斷地被人們發(fā)現(xiàn)與研究，SLA基因在免疫學(xué)方面也在不斷的發(fā)展，在進(jìn)一步對(duì)豬SLA的研究當(dāng)中，將揭示更多關(guān)于SLA基因的功能與作用，特別是豬SLAⅠ類(lèi)基因和SLAⅢ類(lèi)基因的功能與作用，更進(jìn)一步對(duì)它們的作用機(jī)理以及在豬的抗病力、生長(zhǎng)、繁殖中的作用進(jìn)行研究，從而能更好的指導(dǎo)科研工作者為豬的某些研究做基礎(chǔ)。