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马肉瘤(sarcoid)病因未明,治疗困难。研究人员分析阿拉伯马主要组织相容性复合体(MHC)和自然杀伤复合体(NKC)基因区域多态性标记与肉瘤的关联,发现 MHC II 类和 MHC I-KLRA 多态性标记与之有关,为揭示发病机制提供依据。
在马的世界里,有一种常见却又棘手的疾病 —— 肉瘤(sarcoid)。它是一种非转移性但具有局部侵袭性的成纤维细胞肿瘤,频繁出现在马、驴和斑马身上。尽管兽医们对它并不陌生,可它的病因却始终像一团迷雾,难以捉摸。目前已知,牛乳头瘤病毒(BPV1 和 BPV2)与肉瘤的发生脱不了干系,病毒 DNA 常能在病变组织中被检测到。但奇怪的是,仅仅接触病毒并不足以让肿瘤肆意生长,皮肤损伤、免疫状态以及遗传因素似乎也在其中扮演着重要角色。而且,不同品种的马患肉瘤的概率差异很大,像夸特马、阿拉伯马和花马患病几率较高,而纯血马和标准马则相对较低。这背后的遗传秘密是什么?免疫机制又在其中如何运作?这些问题就像一个个谜题,吸引着科研人员去探索。
为了揭开这些谜题,来自捷克布尔诺兽医大学等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们将目光聚焦在阿拉伯马身上,这个品种是肉瘤的高发群体,非常适合作为研究对象。研究人员深入分析主要组织相容性复合体(MHC)基因组亚区域和自然杀伤复合体(NKC)基因组区域的多态性标记与阿拉伯马肉瘤存在之间的关联。最终,他们发现 MHC II 类和 MHC I-KLRA 多态性标记与临床肉瘤的存在有着显著关联。这一发现意义非凡,它暗示着 MHC I 类、II 类和 KLRA 分子在马对肉瘤的适应性免疫和先天免疫反应中发挥着重要作用,为深入理解马肉瘤的发病机制点亮了一盏明灯。该研究成果发表在《Veterinary Research Communications》杂志上。
在这场探索之旅中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们从捷克 3 个种马场挑选了 43 匹阿拉伯马,其中 13 匹患有肉瘤,30 匹作为对照。通过详细的身体检查来诊断肉瘤。采集血液样本并提取 DNA 后,利用微卫星标记基因分型技术,分析位于 MHC I 类、II 类、III 类亚区域以及 NKC 的 KLRA 亚区域的多个微卫星位点。同时,对 MHC II 类的 DRA 和 DQA1 基因进行基因分型。此外,还采用长读长测序技术对特定区域深入研究,最后通过多种统计分析方法来确定基因标记与肉瘤之间的关联。
下面来看看具体的研究结果:
- MHC II 类区域:研究发现,MHC II 类微卫星 CZM004、TKY3324 和 COR112 与肉瘤存在显著关联。除 CZM004/122 外,大多数相关等位基因都与抗病性有关。单倍型分析进一步证实了这些关联,比如 CZM004_TKY3324 和 TKY3324_COR112 组合在校正后仍有关联。然而,对 DRA 和 DQA1 基因的研究却未发现其等位基因和纯合基因型与肉瘤有显著关联。在对 COR112 微卫星周围区域的分析中,发现 7 个单核苷酸多态性(SNP)及其单倍型与肉瘤相关。
- MHC I 类区域:MHC I 类微卫星标记与肉瘤不存在显著关联,相邻微卫星对和整个区域的单倍型分析结果也是如此。不过,之前有研究表明该区域与马肉瘤有关,此次研究的阴性结果可能是样本量不足或其作用相对较弱导致的。
- MHC III 类区域:MHC III 类微卫星标记及其单倍型均与肉瘤无关联。
- KLRA 区域:KLRA 微卫星标记及其单倍型与肉瘤不存在显著关联。
- MHC-KLRA 等位基因组合:MHC I-KLRA 微卫星等位基因组合与肉瘤存在显著关联,而 MHC II-KLRA 组合的关联性并不显著。
- 非 MHC 微卫星标记:用于亲子鉴定的非 MHC 微卫星标记与肉瘤不存在显著关联。
在讨论部分,研究人员也坦诚地指出了研究存在的局限性。比如,肉瘤是通过临床检查诊断的,未深入探究其临床异质性;由于伦理和后勤限制,无法对病变组织活检检测 BPV1/2;样本量有限,部分马匹存在亲缘关系等。但即便如此,这些显著关联结果从生物学角度来看依然合理。MHC II 类区域与多种乳头状瘤病毒相关肿瘤易感性有关,此次研究进一步证实该区域存在影响马肉瘤易感性的序列。虽然 MHC I 类标记单独与肉瘤无关联,但它在抗病毒和抗肿瘤免疫中意义重大,且其与 KLRA 的组合与肉瘤显著相关,这表明它们共同影响着马肉瘤的发病机制。
总的来说,这项研究意义重大。它首次发现 MHC II 类和 MHC I-KLRA 多态性标记与阿拉伯马肉瘤存在关联,为理解马肉瘤发病机制提供了关键线索,暗示了 NK 细胞在其中可能的作用,尽管研究存在局限,但依然为后续研究指明了方向,激励着科研人员继续深入探索马肉瘤这个神秘领域,期待未来能找到更多防治马肉瘤的有效方法。