视黄醇结合蛋白4 基因与母猪繁殖性能相关性的研究进展

2020-12-19杨晓雯刘显军李建涛李海东

中国畜牧杂志 2020年7期

杨晓雯，陈静，刘显军*，李建涛，李海东

（1.沈阳农业大学畜牧兽医学院，辽宁沈阳 110866；2.沈阳博睿农牧科技有限公司，辽宁新民 110300）

视黄醇结合蛋白（Retinol-Binding Proteins，RBPs）是动物体内低分子量细胞外视黄醇的主要疏水转运蛋白，它在调节维生素A 及其代谢物的生理功能方面起着不可替代的作用[1]。19 世纪中期首次发现RBP，随后又从人类及各种动物代谢物中分离出RBP。血液中RBP 具有转运维生素A 的功能。维生素A 对动物机体的许多生理过程至关重要，如视力、生长、发育、繁殖、脂质和葡萄糖代谢，主要通过激活转录因子[2]，血浆RBP 含量反映了生物体中维生素A 含量，当维生素A 缺乏时，RBP 水平会下降。RBP 是最重要的细胞外视黄醇转运蛋白，也是含量最丰富的视黄醇类结合蛋白之一[3]，这些结合蛋白有4 种剪切形式，分别是RBP1、RBP2、RBP3 和RBP4。视黄醇结合蛋白4（RBP4）属于疏水性分子结合蛋白，是唯一己知的在血液中运输视黄醇的结合蛋白，同时也是脂肪因子和脂肪酸的转运蛋白。

RBP4基因mRNA 全长914 bp，相对分子质量为21 ku，由181 个氨基酸组成。人和鸡的RBP4基因分别在第10号染色体（10q24）和第6 号染色体上，牛和猪的RBP4基因分别位于第26 号染色体上和第14 号染色体上[4]。

RBP4 是RBP 家族4 种蛋白中唯一的循环成员，有助于视黄醇从肝脏运输到外周器官[4]。许多细胞反应过程都依赖于视黄醇的调节，特别是基因表达的调节，通过结合参与上皮表面维护、免疫能力和生殖的核转录因子[5]，从而使RBP4 成为有机体的一个重要因子。长期以来，视黄醛转运被认为是RBP4 的唯一功能。RBP4 作为视黄醇的系统性和细胞间转运的介质，在细胞视黄醇的流入、流出和交换中起着重要作用，在视黄醇的细胞间转运和积累中起着重要作用[6]。RBP4主要在肝细胞中表达，在脂肪细胞和其他细胞类型中表达较少，并且作为视黄醇的唯一特异性血液转运蛋白发挥作用。因此，近年来，RBP4基因对母猪繁殖性能的影响引起了国内外研究人员的广泛关注，RBP4基因常被用作影响动物繁殖性能的候选基因。本文总结了RBP4基因对母猪繁殖性能的影响，旨在为母猪选种、育种等繁殖性能研究提供依据。

1 RBP4 基因与母猪繁殖性能的关系

1.1RBP4基因与胚胎发育关系除了肝脏合成RBP4外，RBP4基因的mRNA 在猪的妊娠和胎盘上皮细胞、输卵管、卵巢、卵泡、黄体、小肠、睾丸、附睾和子宫内膜等组织中表达[1]。研究表明，RBP4基因对动物胚胎发育有着重大影响，尤其对猪胚胎发育和繁殖性能影响更为重大[7]。目前RBP4基因与繁殖性能相关表达的规律研究主要集中在动物发情期和妊娠期的mRNA 水平监测。

RBP4基因在猪的妊娠和胎盘上皮细胞、输卵管、卵巢、卵泡、黄体胚泡快速生长期表达，这是胚胎存活的关键时期[8]。Che 等[9]研究表明，妊娠第35 天的大白猪RBP4的表达水平升高，表明较高的膳食能量摄入可促进维生素A 转运，从而提高胎儿的存活率。杜红丽等[10]研究表明，RBP4可能对二花脸早期胚胎的存活起一定促进作用，很大程度上影响二花脸猪高产仔量，但其原理和机制还需进一步研究。Harney 等[11]研究发现，母猪妊娠10～12 d，孕妇子宫内膜中RBP4基因的表达增加，表明RBP4在孕期子宫和孕体生理中起着重要作用。张果[12]研究表明，母猪胚胎的存活率与胚胎RBP4基因的表达量呈正比。刘光芒等[13]研究发现，RBP含量增加能把更多的视黄醇运送给发育中的胚胎，从而减少胚胎死亡率。RBP4基因可以改善胎儿大小的均匀性和发育的同步性，从而提高胎儿的存活率[14]。因此，RBP4可能在胚胎发育时发挥作用，是繁殖性能的候选基因。

1.2RBP4基因多态性与母猪繁殖性状的关系 RBP4 是妊娠期产生的主要蛋白之一，由于RBP4基因对卵泡和胚胎发育具有重要的调节作用，因此该基因与母猪产仔数相关[15]。

就RBP4基因型对母猪主要繁殖性能的影响而言，Marantidis 等[16]研究表明，AA 和AB 基因型产仔数、产活仔猪数都显著提高，使等位基因A 作为一个具有附加效应的等位基因。Spötter 等[17]、Messer 等[18]的研究也表明AA 基因型与产仔数、活仔数相关。此外，Terman 等[19]研究发现，等位基因B 的存在对产仔数有负面影响，表明等位基因A 有利于繁殖。此外，Sun 等[20]研究发现AA 基因型比BB 基因型母猪多产仔0.64 头。罗仍卓么等[21]研究发现，北京黑猪群体RBP4基因第1 内含子检测到1 个MSP 酶切多态位点，共包括3 种基因型，其中AB 基因型频率最高，其次为AA 型，BB 型最小，等位基因A 为优势基因。王斌虎等[22]研究结果表明，对于RBP4基因，AA 基因型经产母猪的总产仔数、健仔数、初生窝重高于BB 基因型，AB 基因型最低。吴华莉等[23]研究发现，对猪繁殖性能效应影响最大的是RBP4基因，在3 个猪群体内AA 型的总产仔数比BB 型高0.53～0.86。

在其他母猪群体（杂交品种或纯品种）中获得的数据未能在RBP4基因型和多产性方面达到统计学意义上的显著差异[24]。此外，Wang 等[25]研究表明，BB 基因型比AA 和AB 基因型显示出更高的产仔数。杨国伟[26]研究表明，多产母猪和经产母猪的BB 基因型均高于AA 基因型和AB 基因型。王万兴[27]研究结果表明，3种基因型的总产仔数及产活仔数均表现为GG＞GA＞AA基因型，其中GG 基因型的总产仔数、产活仔数显著高于AA 基因型。胡闪耀等[28]研究发现，在美系和法系大白猪中，初产和经产母猪RBP4基因BB 基因型个体的总产仔数、健仔数和初生窝重均显著高于AA 基因型个体。刘璐等[29]研究发现，长白猪群体第2 胎BB 基因型在总产仔数、活产仔数、断奶仔猪数、初生窝重、断奶窝重等方面均高于AA 基因型和AB 基因型，第3 胎BB 基因型总体上也是有利的基因型，这与何庆玲等[30]的研究结果一致。Terman 等[31]研究发现，BB 基因型母猪的产仔数显著高于AA 基因型和AB 基因型，与孙延晓[32]的研究结果一致。

综上所述表明，RBP4基因对母猪繁殖性能产生的遗传效应在不同群体中并不一致。因此，还需要扩大实验群体，增加繁殖性状数据，进一步分析RBP4基因对不同群体繁殖性能的影响。此外，RBP4基因的等位基因似乎对所需的表型繁殖性状产生了附加效应，这表明等位基因AA 和BB 可以被纳入母猪群体的标记辅助选择计划中。

1.3RBP4基因与其他基因互作由于母猪繁殖性状受多基因调控，若只考虑单一基因可能会影响准确性，但关于RBP4基因与其他基因相互作用对动物繁殖性能的影响研究较少，尚未得出结论，不过可以肯定的是，RBP4基因与其他基因之间存在一定的相关性。王立辛等[33]研究了雌激素受体（ESR）基因、卵泡刺激素β亚基（FSH-β）基因、催乳素受体（PRLR）基因和RBP4基因对母猪产仔数的影响，结果表明，AABBAB是最佳基因型，组合基因型的遗传效应明显高于单基因型；然而，组合基因型对产仔数的影响不显著，其对产仔数的遗传效应不是各基因型效应的简单叠加，而是略高于单基因型效应，为生产和应用提供了一定依据。马力鹏等[34]研究显示，初产母猪骨桥蛋白（OPN）基因-RBP4的优势合并基因型ABAB 个体的总产仔数和产活仔数较BBAB 分别多3.26 头和3.16 头，健仔数较ABBB 型个体多3.08 头；经产母猪ABAA 合并型个体总产仔数、产活仔数和健仔数较AAAA 型个体多0.67、1.1、1.45 头。王斌虎等[22]利用PCR-RFLP 技术检测试验猪群（核受体辅激活因子1）NCOA1和RBP4基因的多态性，结果显示对于NCOA1和RBP4的合并基因型，经产母猪的总产仔数、活仔数、健仔数、死胎数、初生窝重均表现为ABBB 型＞AAAB 型，且ABBB 型个体的总产仔数、死胎数极显著高于AAAB 型。综上所述表明，合并基因型效应稍高于单个基因型效应。