白来航蛋鸡品系中个体疫苗反应差异的遗传因素

《animal》：Genetic influence underlying individual variation in vaccine responses in a White Leghorn laying hen line

疫苗应答的遗传基础及候选基因鉴定：基于537只白 Leghorn 鸡群的研究，发现染色体1、4、5、8、11、15、28存在与疫苗应答相关的QTL，涉及抗体和细胞免疫指标。关键候选基因包括MKNK1、TRABD2B、BRCA2、ROBO1、HMGB1、MAPK3、CLEC3A、MAF、ZAP-70和RFX2，以及非编码RNA vaultRNA。遗传相关性分析显示同一疫苗不同时间点的正相关（如NDVW16与NDVW18相关系数0.72），而跨疫苗可能存在负相关（如APVW10与AEVW22相关系数-0.41）。表型相关性和遗传相关性存在差异，提示环境或非加性遗传效应的影响。

　　本研究探讨了疫苗在鸡群中的免疫反应的遗传基础，重点分析了537只白来航鸡对四种疫苗的反应情况。这四种疫苗分别针对新城疫病毒（NDV）、传染性支气管炎病毒（IBV）、禽脑脊髓炎病毒（AEV）和禽肺炎病毒（APV）。研究采用了全基因组关联分析（GWAS）和遗传性分析等方法，旨在揭示疫苗反应的遗传因素，从而为提升鸡群免疫能力提供理论支持。

研究发现，疫苗反应在个体之间存在显著的差异。某些个体未能产生可检测的抗体反应，这表明疫苗反应的可变性可能由遗传背景决定。在对响应者进行的遗传性分析中，抗体水平作为连续性性状时，遗传性估计值较低，范围在0.00至0.39之间。然而，当将疫苗反应视为二元性状（即响应者与非响应者）时，遗传性估计值在0.22至0.40之间，显示出遗传因素对疫苗反应的中度到高度影响。这种差异表明，疫苗反应的遗传机制可能受到多种因素的影响，包括疫苗类型、接种时间以及免疫反应的测量方式。

此外，遗传和表型相关性分析揭示了疫苗反应性状之间的复杂关系。某些疫苗反应性状表现出弱的正相关，甚至出现负相关。这种现象不仅发生在不同疫苗之间，也发生在同一疫苗在不同时间点的反应性状中。这些相关性可能反映了不同疫苗触发的免疫通路存在差异，从而影响了免疫反应的强度和特异性。

通过GWAS分析，研究人员在染色体1、4、5、8、11、15和28上发现了多个与免疫性状相关的数量性状位点（QTL）。这些QTL不仅与反应水平有关，还与响应者与非响应者的性状相关。功能注释分析进一步识别了多个感兴趣的基因，包括MKNK1、TRABD2B、BRCA2、ROBO1、HMGB1、MAPK3、CLEC3A、MAF、ZAP-70和RFX2，以及非编码RNA vaultRNA。这些基因和RNA可能对疫苗反应的变异性产生影响，表明它们在免疫反应调控中具有重要作用。

基因集富集分析（GSEA）揭示了与疫苗反应相关的免疫通路，特别是与T细胞反应和浆细胞样树突状细胞激活相关的通路。这些发现进一步支持了遗传调控在疫苗诱导免疫中的作用。此外，这些通路的富集也表明，疫苗反应的调控机制可能涉及多种复杂的生物过程。

研究还指出，这些QTL可能在不同的疫苗反应性状中起作用，但并未在多个疫苗反应性状之间出现明显的重叠。这可能是因为实验设计、遗传背景和疫苗接种途径的不同，导致了QTL的识别结果存在差异。例如，染色体16上的MHC区域未检测到显著关联，这可能与该染色体上的SNP数量较少以及重组率较高有关，同时也可能与所使用的白来航鸡系在关键MHC位点的低异质性有关。

总体来看，本研究揭示了疫苗反应在鸡群中具有复杂的遗传调控机制。通过整合GWAS、遗传性估计和遗传相关性分析，研究者发现，疫苗反应性状的遗传和表型变异均显著，即使是在同一品种中也存在。这些发现表明，疫苗反应性状的遗传基础具有多基因性，且不同疫苗的反应性状可能由不同的基因位点控制。

在实际应用中，这些结果为通过遗传选育提高鸡群疫苗反应性提供了科学依据。通过识别与疫苗反应相关的基因和通路，可以开发出更具针对性的选育策略，从而提升鸡群对疫苗的反应能力。然而，值得注意的是，疫苗反应的遗传性可能因疫苗类型、接种时间及免疫反应的测量方法而异，因此在实际操作中需要综合考虑这些因素。

此外，研究还强调了疫苗反应的复杂性，特别是在不同疫苗之间的反应性状可能表现出不同的相关性。例如，APV和IBV的反应性状之间出现了负相关，这可能意味着APV接种可能影响IBV的免疫反应，或反之。因此，疫苗接种的时间安排可能对免疫反应的协调性产生重要影响，建议在疫苗接种计划中考虑这一因素。

最后，研究者指出，尽管发现了多个与疫苗反应相关的基因和通路，但进一步的功能验证和更大规模的群体研究仍然是必要的。这些工作将有助于更深入地理解疫苗反应的遗传基础，并推动更有效的遗传选育策略的发展，以提高鸡群的免疫能力和生产性能。