NLRP7基因在母源印记中的研究进展

NOD样受体(nucleotide binding oligomerization domain-like receptors,NLRs)家族在先天性免疫系统中行使着重要功能,与Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)家族相类似,该家族十分保守,不仅在植物中存在,也在哺乳动物体内表达。NLRs家族中有许多亚家族,其中,NLRP7(NACHT,LRR and PYD domains-containing protein7)是NLRP亚家族中的一员,其在多种免疫细胞及免疫器官中表达,可参与细胞生长、增殖和分化过程,在细胞凋亡、炎症反应等生理过程中发挥作用。NLRP7除了在免疫系统中表达外,还在哺乳动物的睾丸、卵巢等生殖系统及早期胚胎中表达,NLRP7的突变通常会导致人类家族复发性葡萄胎疾病的发生,最终导致妊娠失败。近期研究发现,NLRP7是一种母源印记基因,NLRP7异常的印记状态导致了异常的胚胎发育。在猪、牛、羊等大动物中虽然尚未发现葡萄胎疾病,但许多不明原因的流产、死胎等均可能与NLRP7的突变有关。由于进化过程中NLRP7在小鼠等啮齿动物中发生了退化,因此目前有关NLRP7的研究以灵长类为主。作者就近年来NLRP7基因与动物生殖相关的研究进展进行了综述,以期为哺乳动物繁殖障碍等疾病的研究提供参考。     

NLRP1炎性小体的激活机制

核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白1（NLRP1）是NOD样受体（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptors，NLRs）家族的成员，是人们发现的第一个能形成炎性小体的蛋白。NLRP1的激活可引起半胱氨酸蛋白酶-1前体（pro-caspase-1）的活化并进一步促进炎性因子的成熟和释放，在天然免疫中发挥着重要作用。NLRP1的结构在不同种属间存在差异，目前能引起NLRP1激活的机制，主要包括通过蛋白酶体途径降解并激活NLRP1、通过抑制DPP9激活NLRP1以及弓形虫和部分代谢抑制剂激活NLRP1等。某些病毒蛋白或RNA也能够激活NLRP1，其具体激活机制以及NLRP1在抗病毒感染中发挥的作用尚未明确，还有待于进一步研究。     

禽Toll样受体研究进展

Toll样受体家族（Toll-like receptors,TLRs）作为一种膜表面分子,是模式识别受体（pattern recognition receptors,PRRs）的主要组分,在脊椎动物和无脊椎动物中都可识别入侵的病原体相关分子模式（pathogen associated molecular patterns,PAMPs）。通过对鸡和斑胸草雀的基因组进行比对分析,发现禽中存在10种Toll样受体,其中TLR2 a、b、3、4、5和7已经证明和哺乳动物同源;有些经过基因倍增生成两个基因,TLR1La和TLR1Lb,TLR2 a和2 b;禽TLR21可能与鱼类和两栖动物的同源;禽TLR15是禽类特有的一类受体。各种禽Toll样受体在抵御各种微生物的感染过程中发挥各自重要的作用,本文就禽Toll样受体的研究进展进行简要综述。     

KIT基因影响哺乳动物白色被毛形成的研究进展

KIT基因可编码酪氨酸激酶受体蛋白家族中的肥大/干细胞生长因子受体(mast/stem cell growth factor receptors),是哺乳动物产生白色被毛的关键基因。该基因对哺乳动物体内成黑色素细胞的增殖、分化以及在生皮节与上表皮的通道中的迁移具有重要作用。KIT基因突变会导致成黑色素细胞不能正常迁移,可直接影响黑色素细胞的数量。本文综述了KIT基因的保守性以及KITLG基因的结构和功能,并指出了哺乳动物白色被毛形成原因及KIT基因对白色表型的作用,主要在马、牛、羊驼以及犬科动物中的KIT基因多态性进行阐述,同时指出目前在白色被毛形成机理研究中的不足,以期为进一步研究KIT基因与哺乳动物白色被毛形成机制提供参考。     

DNA识别受体在天然免疫反应中的作用

近年来,随着人们对哺乳动物模式识别受体(Pattern recognition receptors,PRRs)的发现和研究的不断深入,PRRs对病原,尤其是对病原生命物质基础--DNA和RNA的识别成为天然免疫学研究的热点和重点领域[1].PRRs主要包括Toll样受体(TLRs)家族、RIG-I样受体(RLRs)家族和蛋白激酶R(RNA-ativated protein kinase R,PKR、NOD样受体(NLRs)家族、C型凝集素受体(CLRs)家族、天然免疫特异性PRRs以及最近发现的DNA依赖的干扰素调节因子受体(DAI)家族、黑色素瘤缺乏因子2(AIM2)样受体(ALRs)家族和RNA聚合酶Ⅲ (RNA PolⅢ)等PRRs [2-3].这几类PRRs通过识别病原生存必不可少的特异性保守成分和机体应激或损伤时释放的结构成分,即病原/危险相关分子模式(PAMPs/DAMPs),诱导Ⅰ型干扰素(Ⅰ -IFNs)、炎性细胞因子、趋化因子和共刺激分子等的释放和表达发挥天然免疫防御功能,同时诱导获得性免疫的建立.     

IGF2基因表达调控及其遗传变异在动物生长发育中的研究进展

胰岛素样生长因子2（insulin-like growth factor 2，IGF2）作为胰岛素类激素家族中重要成员之一，广泛参与机体众多生理代谢过程，在癌症发生、神经调节、糖代谢疾病、骨质疏松、肌肉发育和脂肪沉积等方面具有重要的作用，其功能行使主要通过与受体IGF1R和IGF2R结合或与胰岛素样生长因子结合蛋白IGFBPs和IGF2BPs竞争性结合发挥功能。鉴于IGF2基因在肌肉发育和脂肪沉积中的重要作用，发掘IGF2基因相关分子标记并解析其内在调控机理，在畜牧生产中具有重要的意义。研究发现，众多IGF2基因遗传变异与动物的生长发育之间存在显著相关关系，其可能通过影响IGF2基因印记、甲基化状态、转录因子结合或miRNA靶向结合型转录后调控等方式发挥作用。因此，文章综述了IGF2基因表达调控模式，包括IGF2与其受体的调控关系，基因印记与miRNA参与的表观遗传调控，转录因子对其的调节作用，遗传变异等方面的内容，以期为IGF2基因在动物生长发育调控相关研究中提供相应的借鉴，为分子育种提供有效线索。     

印记基因对哺乳动物胚胎和胎盘发育的调控机制

印记基因在调控哺乳动物的众多生命进程中发挥着重要作用,尤其是在生命形成初期,印记基因通过表观遗传修饰决定等位基因的表达和沉默,调节着胚胎和胎盘的生长发育。印记基因在胎盘和胚胎中的表达紊乱与胎儿生长受限、发育停止以及甲状腺脱毒症等密切相关,因此深入探索印记基因对胚胎和胎盘发育的调节机理对于哺乳动物胎儿宫内发育迟缓、出生缺陷以及后期疾病的预防具有重要的指导意义。本文综述了印记基因的主要特点、性腺中印记的擦除、重建与表观遗传修饰及印记基因调控哺乳动物胚胎和胎盘发育的最新研究进展。     

TLRs及其信号转导的研究进展

Toll样受体（Toll-like receptors,TLRs）介导着昆虫，植物和哺服动物的宿主防御反应。目前已经报道了9种哺乳动物的TLRs，其功能研究较为明确的是TLR2和TLR4。它们与配体相互作用，以不同的信号转导途径迅速介导细胞因子和炎性介质的表达。     

NLRP家族中生殖相关基因的研究进展

本文介绍了NLRP(Nucleotide-binding oligomerization domain,Leucine rich Repeat and Pyrin domain containing)基因家族中与生殖相关基因:NLRP2、NLRP4、NLRP5、NLRP7、NLRP9和NLRP14,在哺乳动物的精子发生、卵子发生和早期胚胎中表达,并在动物生殖系统中发挥的关键性作用,展望了NLRP生殖相关基因的研究方向。     

ESR基因多态性与繁殖性能关系的研究进展

雌激素受体是一种配体激活转录因子家族中的核酸受体,对动物的繁殖性能具有重要作用。雌激素广泛的生理作用必须通过雌激素受体介导才能发挥。研究ESR基因功能区的突变对其蛋白功能的影响,以及对哺乳动物繁殖性能的影响,具有重要的理论意义和实践意义。因此在生产中探讨ESR基因多态性与生产性能的关系,从而达到提高动物的生产水平,成为人们越来越关注的问题。     

Genomic survey of polymorphisms in pattern recognition receptors and their possible relationship to infections in pigs

Recent progress in the accumulation of pig genomic information has enabled us to comprehensively explore polymorphisms in pig genes. One of our targets for exploration has been the genes encoding molecules related to pathogen recognition, such as pattern recognition receptors (PRRs). PRRs play a role in the innate immune system, and possess various members such as Toll-like receptors (TLRs), NOD-like receptors (NLRs), RIG-like helicases (RLHs), and C-type lectin-like receptors (CLRs). PRRs are required for the monitoring of pathogens; therefore, polymorphisms in PRRs may influence molecular functions such as ligand recognition. There have been many studies on the relationship between polymorphisms within PRR genes and disease susceptibility in humans and mice. Our studies have revealed that porcine PRR genes possess many nonsynonymous polymorphisms, particularly in regions encoding the ectodomains of TLRs localized on the cell surface. The genes encoding TLRs located on the membrane of intracellular compartments, and cytoplasmic PRRs such as NLRs and RLHs, also possessed nonsynonymous polymorphisms. Several observations indicate that there are relationships between polymorphisms in PRR or related genes and disease susceptibility in livestock animals including pig. Such information may contribute to breeding aimed at disease resistance, and effective vaccine design.     

Wip1基因对动物繁殖及免疫的调节作用

野生型p53诱导的磷酸酶1（wild-type p53-induced phosphatase 1,Wip1）是蛋白磷酸酶2C （protein phosphatase type 2C,PP2C）家族中的一员,可以靶向调控机体内多种重要的信号分子,如p53、MAPK和Chk1/Chk2等,在动物细胞周期、增殖、分化、凋亡、衰老、自噬及DNA损伤修复等生理过程中发挥重要作用。Wip1基因缺失会使小鼠生殖激素水平失衡,且该基因通过ATM、Wnt、凋亡和炎症等信号通路影响精子生成过程,导致雄性动物繁殖力下降。此外,Wip1基因还可通过动态平衡调节DNA损伤反应和去磷酸化作用来影响卵母细胞和胚胎发育,从而调控雌性动物的生殖。免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的重要系统,其与炎症反应和肿瘤发生有着紧密的联系。Wip1基因缺失会使病原体敏感性增强,影响T细胞、B细胞和中性粒细胞迁移及凋亡,进而导致炎症反应。作为原癌基因,Wip1基因通过调控各种信号分子影响DNA损伤修复、细胞周期进程及细胞凋亡等,参与肿瘤发生。因此,Wip1基因在动物繁殖调控和免疫调节中扮演着重要角色。目前,Wip1基因受到越来越多学者的关注,特别是其调控动物疾病发生发展的机制已成为研究热点。本研究主要综述了Wip1基因对动物繁殖及免疫的调节作用,以期为家畜育种、疾病防治及靶向治疗提供新思路。     

Tissue-specific expression of the NOD-like receptor protein 3 in BALB/c mice

Activation of the innate immune system requires recognition of pathogen-associated molecular patterns, such as NOD-like receptors. The NOD-like receptor protein 3 (NLRP3) inflammasome is involved in induction of the pro-inflammatory cytokine, IL-1β, and subsequent inflammatory responses. NLRP3 inflammasome plays important roles in the inflammatory and innate immune responses associated with autoimmune/inflammatory syndrome. However, analysis of the tissue distribution and expression profiles in BALB/c mice is still incomplete. In this study, we investigated the tissue distribution and expression pattern of NLRP3 in BALB/c mice to further elucidate its function in innate immunity in this commonly used laboratory animal model. NLRP3 mRNA expression levels and tissue distribution of the protein were investigated by real-time quantitative PCR and immunohistochemical analyses, respectively. NLRP3 mRNA expression was higher in the kidney and inguinal lymph nodes than in other tissues. Cytoplasmic expression of NLRP3 was detected in the epithelial reticular cells of the spleen and thymus, lymphocytes in the inguinal lymph nodes, cardiac muscle cells, cerebral cortex neurons, alveolar macrophages, renal tubule cells and liver sinusoidal endothelial cells. The results of this study will assist investigators in interpreting site-specific functions and roles of NLRP3 in inflammatory responses.     

机体识别病毒核酸的几种分子模式及途径

近些年机体病原相关模式受体及其识别分子机制的研究,极大地促进了先天性分子免疫学的发展,并成为现代免疫学研究的重点和热点领域。作者通过机体识别病毒核酸的Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)、RIG-I样受体(RIG-I like receptors,RLRs)、NOD样受体(NOD-like receptors,NLRs)和DAI(DNA-dependent activatorof interferon-regulatory factors,DAI)等模式识别分子的细胞定位、分子结构及其识别病毒核酸途径的介绍,系统、全面地探讨了宿主机体如何全方位识别和消除入侵病毒的分子免疫防御途径,为抗病毒药物和疫苗的设计以及抗病育种提供了理论依据。     

乳酸杆菌益生作用机制的研究进展

乳酸杆菌作为益生菌广泛用于人和动物。本文综述了乳酸杆菌改善宿主健康的机制。乳酸杆菌可通过产生抗菌物质如乳酸、过氧化氢、细菌素,或者通过竞争营养或肠道黏附位点来抑制致病菌;通过诱导黏附素的分泌或阻止细胞凋亡而增强肠道的屏障功能,从而保护肠道。文章重点讨论了乳酸杆菌表面成分（表面蛋白、脂磷壁酸和肽聚糖）与肠道受体（Ｃ型凝集素受体、Ｔｏｌｌ样受体和 Ｎｏｄ样受体）,阐述了他们结合后启动免疫调节信号,调控肠道免疫功能以发挥改善健康作用的机制。     

固有免疫相关模式识别受体研究进展

固有免疫是机体免疫系统防御微生物感染的第1道防线。模式识别受体(PRRs)中的Toll样受体(TLRs)、核苷酸寡聚结合域样受体(NLRs)和视黄酸诱导基因1样受体(RLRs)等识别不同或重叠的微生物组成成分,形成相应的信号转导产生免疫应答。近些年对于固有免疫相关PRRs的研究也取得了较大的进展,为免疫相关疾病的治疗提供了思路。本文对固有免疫相关PRRs的特征及不同PRRs的信号传导途径之间相互作用进行综述。     

Fc receptors in livestock species

Many of the receptors for the Fc domain of immunoglobulins in cattle, sheep, pigs and horses have been cloned and characterized recently. This review summarises recent developments and relates them to the current understanding of the primary structure, cellular specificity and binding properties of Fc receptors (FcRs). Although there is an obvious overall similarity to their human and mouse counterparts, some Fc receptors in domestic animals are unusual, perhaps most notably the bovine Fcgamma2R, which although related to other mammalian FcgammaRs, belongs to a novel gene family and the porcine FcgammaRIIIA, which associates with a molecule that contains significant homology to the cathelin family of antimicrobial proteins. Accumulating data suggest the possibility of a different role for the FcRn in ruminants, which may secrete IgG onto the mucosal surfaces, rather than absorbing it, as was suggested by mouse studies. These differences may be linked to the diversity of immunoglobulin classes in different mammalian species, and may contribute to different immune functions. The observations made so far emphasize the importance of elucidating and analyzing the roles of these molecules within the immune system of each host animal, rather than inferring roles from conclusions made in human and mouse studies. A better understanding of Fc receptor expression on immune effector cells should help in developing new immunization protocols, while knowledge of the Fc receptors involved in immunoglobulin transport, especially in the mammary gland, may help to develop new products which could be used not only for veterinary purposes but perhaps also for human therapy.     

Toll样受体在哺乳动物排卵过程中的生物学作用

Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)是模式识别受体的主要类别,除表达于经典免疫细胞外,多种哺乳动物的卵巢和生殖道同样存在此类受体分子,其在卵巢活动中发挥着重要作用。TLRs在排卵过程中的生物学功能是生殖免疫学领域研究的主要内容之一。文章主要从TLRs在哺乳动物卵巢中的表达与分布、表达与功能的调节机制及在排卵过程中所发挥的作用及意义等方面进行了综述,并对其在排卵相关疾病中的可能作用进行了简要分析,以期为生殖免疫学相关领域研究提供参考。