影响实验用融水小型猪遗传背景的SLA分子特征分析
2019-01-11GaoCai-xia,XinChang,WangXiu-ying
标准化实验猪在生命科学各个研究领域具有广泛的应用前景,是保证动物实验结果可靠性和促进实验猪资源利用的重要前提,是重大动物疫病防控研究之基,是确保生物制品质量之本。如近一年来非洲猪瘟的肆孽传播,给养猪业带来了破坏性的灾难,急需研发相应的诊断试剂和疫苗对其防控,那么标准化实验猪是必不可少的支撑条件。我国具有丰富而又独特的小型猪资源,而且已经开展了实验动物化研究,如五指山小型猪、巴马小型猪猪、西藏小型猪和合作小型猪等,但我国目前尚无高质量的SPF 猪基础群,仅有个别单位保有小规模的SPF猪群,在畜禽疫病防控研究,生物制剂研发、生产等生物医学方面推广利用度较低,疫苗研发、临床试验、药物筛选、病毒感染等研究主要采用农场或农村散养猪,降低了实验结果的可靠性,严重滞后了畜禽疫病防控的研究进程;而且现有的种群遗传背景杂乱,疫病净化难度较大,且我国实行强制免疫政策,因此难以获得畜禽疫病防控研究用实验猪。融水小型猪是近几年来广东省医学实验动物中心新开发的一种小型猪,具有体型小、性情温顺和遗传性状稳定等特点,属于自然形成的典型封闭群。参考北京地方标准对融水小型猪已开展了一系列的标准化研究,包括生物学特性测定、微生物净化、遗传学研究、饲料研究、组织病理学、环境设施等,并且利用融水小型猪已成功培育出世界首例亨廷顿舞蹈症基因敲入猪模型,该小型猪具有广阔的应用前景。
猪主要组织相容性复合体(SLA)包含大量免疫相关基因,编码一系列细胞表面跨膜糖蛋白,在抗原肽递呈给T 细胞识别过程中发挥重要作用,对免疫反应和疾病的感染有着广泛的影响。然而作为重要实验动物融水小型猪的SLA 多态性和单倍型多样性尚不明确,其SLA 遗传特点也是未知,因此当融水小型猪作为模式动物用于研究时由于SLA 基因多态性导致的遗传背景差异会严重影响试验结果的判定。中国农业科学院哈尔滨兽医研究所实验动物与比较医学团队近期发表于《Mol Immunol》 的报道,对融水小型猪SLA 基因多态性进行了分析,利用RT-PCR SBT 和PCR-SSP 方法在8 个多态位点(SLA-1、 SLA-2、 SLA-3、 SLA-6、 DRB1、 DRA、DQB1、DQA)共鉴定出42 个等位基因,存在7 个SLA I 类和6 个II 类单倍型,全部提交ISAG SLA命名委员会,并获得官方命名,其中7 个I 类单倍型和4 个II 类单倍型(包括亚型)未曾在其它猪品种中发现。作者们还综合分析了融水小型猪的SLA 分子遗传特征和单倍型多样性,发现SLA-1 和SLA-6基因在进化过程中受到自然界正向选择,SLA-2 基因受到中性选择,其余基因受到纯化选择。此外,多态的新等位基因可能是由于基因核苷酸突变、插入缺失和片段重组而产生,且SLA 分子分类是依据序列差异和肽结合基序,跟猪品种无关。单倍型多样性可能是由于等位基因或基因转换以及重组而产生。
当然,该研究分析的SLA 基因特征并不能完全代表融水小型猪群体特征,因为具有相对有限的样品数、亲本效应以及饲养方式(种公猪和种母猪的数量和亲缘关系、饲养条件和生长状况等)都会对结果产生影响。然而,作者们从分子水平比较全面地分析了融水小型猪的SLA 分子遗传特征,可更好的理解其结构特征。而且已知SLA 遗传背景的育成品系可为研究各种疾病致病机理以及防控措施提供可靠的实验动物,更加准确地观察试验结果,有助于更方便、有效地认识人类疾病的发生、发展规律和提供防控措施,在生物医学研究中具有广阔的应用前景和重要地位。