家禽免疫营养及其系统性调控研究

3 表观遗传调控免疫营养

表观遗传是在DNA碱基序列不变的条件下引起基因表达发生可逆和可遗传的改变，主要的修饰形式为DNA甲基化、微小RNA（microRNA，miRNA）修饰和组蛋白修饰。表观遗传信息的重编程发生于2个阶段：1）从原始生殖细胞到配子细胞产生；2）从卵子受精到胚胎发育（图2）。二者分别为家禽父母传代和胚期表观遗传的理论基础。２个阶段表现出环境的可塑性，为营养物质介导表观遗传调控奠定基础。图2列举了通过不同表观遗传机制影响免疫系统的主要营养物质。

3.1 种禽

母源营养可以通过表观遗传调控后代基因表达，比如种母鸡高锌饲粮（30 mg/kg）可能通过改变子代锌指蛋白Ａ20（zinc finger protein A20）的DNA甲基化和组蛋白乙酰化修饰，抑制核因子-κＢ（nuclear factor kappa-B，NF-κＢ）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和IL-1β的转录，通过A20- NF-κＢ通路增强后代的免疫力。种公鸡饲粮添加1%黄芪多糖，一是显著影响睾丸免疫进程相关miRNA的表达，二是调控细胞因子信号传导抑制蛋白-1（suppressor of cytokine signaling-1，SOCS-1）启动子甲基化以及髓样分化因子88（myeloid differentiation factor 88，MyD88）和β干扰素TIR结构域衔接蛋白（TIR-domain containing adaptor inducing interferon-β，TRIF）的组蛋白修饰，诱导子代肉鸡空肠黏膜的内毒素耐受样免疫反应。

3.2 胚期

肉鸡胚胎心脏、肝脏和肌肉组织的甲基化水平会随胚龄增加而上升，分为3个时期：2 ~ 4胚龄、5 ~ 13胚龄和14 ~ 19胚龄。基于DNA甲基化在不同胚龄的差异性，在胚期第11天在卵黄囊内注射0.1 mL的叶酸（100 ~ 150μg）可调控肉鸡出壳后脾脏1L-4的组蛋白3上的第4位赖氨酸的甲基化（methylation of lysine 4 on histone 3，H3K4）以及白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）的组蛋白3上的第9位赖氨酸的甲基化（methylation of lysine 9 on histone 3，H3K9）水平，提高IL-4基因表达。在胚期第11天通过卵黄囊注射3 mg维生素C（0.1 mL）提高肉鸡脾脏IL-4和DNA甲基转移酶3A（DNA methy1transferase 3A，KNMT3A）的表达，并降低干扰素-γ（interferon-，IFN-γ）的表达。

图2 表观遗传重编程及通过表观遗传机制影响免疫系统的主要营养物质

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