奶牛乳房炎是極其復雜的疾病，目前仍是奶牛場的常發病和難以防治的疾病之一，長期以來大量學者對它進行了詳盡的研究，并且從病因、發病表現、發病規 律、檢測診斷和預防治療方面入手，結合各種方法，如酶檢驗法和基因治療等，來減少由于乳房炎造成的經濟損失，并取得了一定效果。但是，其造成的經濟損失在 奶牛業中仍然占主要地位，并且從遺傳育種的角度來看，這樣發展最終會阻礙或干擾遺傳選育。所以用遺傳育種的方法來選育對乳房炎有高抗性的奶牛群，降低乳房 炎的發生率，成為控制乳房炎的一個新的切入點。隨著分子生物學的進展，越來越多的人開始將目標轉向分子遺傳標記的研究，對乳房炎抗性候選基因的研究也越來 越成為其抗性遺傳育種的熱點。下面就幾種奶牛乳房炎抗性候選基因的研究現狀進行介紹。

1 主要組織相容性抗原復合體基因

MHC 是主要組織相容性復合物的簡稱，是由緊密連鎖的高度多態的基因位點組成的染色體上的一個遺傳區域。它廣泛存在于脊椎動物中，最早由 Snell 等在小鼠的皮膚移植試驗中發現。 MHC 的表達產物稱為 MHC 抗原，在動物機體的免疫系統中發揮著非常重要的抗原遞呈作用，與家畜的抗病性和易感性密切相關，目前已證實 MHC 與人類和家畜的多種疾病之間存在著強相關 [1 ， 2] 。奶牛 MHC 又稱為牛白細胞抗原 (BoLA) ，位于牛的第 23 號染色體上 , 其Ⅰ類基因僅含有一個位點 A ；Ⅱ類基因含有 DR 、 DQ 、 DY 、 DO 、 DN 、 DI 、 DM 、 TAP 、 LM 等亞區 [1 ～ 4] 。研究表明 DR 亞區的 DRB3 所編碼的 MHC 抗原在免疫系統中發揮著最主要的作用，其第 2 外顯子編碼抗原的功能區 [3] 。 Oddgeirsson 等 [5] 研究了 BoLA 和乳房炎易感性的關系，報道了 BoLA- Ⅰ類基因與乳房炎有關，發現了抗原 ED116 和增加乳房炎易感性有顯著的關系，并且乳房炎易感性的增加差異顯著，而 W8 ， W13 和 W20 與增加乳房炎抗性有關。 Solbu 等從對 MHC 對乳房炎的影響的研究中發現， W16 和乳房炎易感性有關， W2 和乳房炎的抗性相關。 Larsen 等則報道了血型因子 M ′與乳房炎有關，后來研究證實 , 這是由于 M ′與 BoLA - AW16 緊密連鎖所致 [6] 。 Sharif 等 [7] 報道 BoLA- DRB3 第 2 外顯子與牛奶中的體細胞數和奶牛乳房炎的高發病率顯著相關；高樹新等 [8] 采用 PCR- SSCP 技術，檢測到 9 種中國荷斯坦牛 BoLA- DQA exon2 基因的基因型、 15 種 BoLA- DRB3- exon2 基因的基因型和 3 種單體型；發現 DQA- B/DRB3- C 、 DQA- G/DRB3- F 兩種單體型可能與奶牛乳房炎易感性有關，而 DQB- F/DRB3- E 單體型可能與奶牛乳房炎抗性有關；王興平等 [9] 采用 PCR- RFLP 方法對 DRB3 基因 307bp 的擴增產物進行多態性分析，結果表明 DRB3 基因第 2 外顯子的第 154 位 C → A 突變，從而產生新的等位基因；張千夫等 [10] 分析了 BoLA- DRB3 基因分別被 Rsa Ⅰ 和 Hae Ⅲ 酶切后的不同基因型對牛體細胞評分的影響，結果表明： Rsa Ⅰ AD 型的 SCS 顯著高于 Rsa Ⅰ EG 型；楊東英等 [11] 利用 PCR-RFLP 技術對奶牛， 2 個黃牛品種南陽牛、秦川牛進行牛 BoLA-DRB3 基因第 2 外顯子多態性分析，結果表明，擴增大小為 252 bp 的片段經限制性內切酶 BstU I 酶切后表現多態，且奶牛 AA 型個體顯著高于黃牛品種，提示 BoLA 等位基因 A 作為母牛乳房炎易感性的候選標記具有潛在的有效性。

2 ToLL 樣受體家族基因

1988 年，首先在果蠅的體內發現了 Toll 蛋白，后來又發現了 Toll 樣受體 (Toll-like Receptor ， TLR) ，該受體可以識別病原體，在病原體入侵機體的早期即啟動天然免疫，在抗感染中有重要作用。目前對其研究主要集中在 TLR2 和 TLR4 基因上。

牛 TLR2 基因定位在牛的 17 號染色體上 [12] ， TLR2 基因是 ToLL 樣受體家族中的第 2 個成員 , 具有廣泛的識別譜，可對 G+ 菌的胞壁成分肽聚糖、脂磷壁酸進行模式識別， 還可識別完整的 G+ 菌，從而激活細胞內信號傳導機制。馬騰壑等 [13] 采用 PCR- RFLP 和 CRS- RFLP 技術對其 TLR2 基因進行多態性研究，發現 TLR2 基因第 2 外顯子上 T/G 、 G/A 和 G/A3 個突變，分別是 EcoR Ⅴ、 Hae Ⅲ和 Hha Ⅰ限制性內切酶的酶切多態位點。經對 3 個酶切多態位點與 SCS 的關系分析表明：在這 3 個酶切多態位點中，只有 EcoR Ⅴ酶切多態位點 BB 基因型個體的 SCS 顯著低于 AA 和 AB 基因型個體，說明 BB 基因型可能為抵御乳房炎的有利基因型。

牛的 TLR4 基因位于 8 號染色體上，主要識別革蘭陰性細菌外膜成分 - 脂多糖 , 從而誘導促炎癥因子 IL-1 、 IL-6 、 IL-8 等基因的表達，參與先天免疫應答，使機體產生抗病力 [14] 。 Goldammer 等 [15] 采用 RT - PCR 方法分離出 TLR4 基因的 mRNA ，并采用熒光 PCR 方法和原位雜交技術研究發現乳腺炎能增加乳腺中 TLR4 表達豐度，表明 TLR4 是牛乳腺炎的有關的基因。奶牛乳中的體細胞數能反映乳腺炎的發病程度 [16] ， SCS 與乳腺炎之間有中度較強的遺傳相關，大約在 0. 60 ～ 0. 80 之間 [17] 。 White 等 [18] 研究發現 TLR4 基因在牛中高度多態，而且 TLR4 的表達與乳腺感染相關，并將 TLR4 基因定位于牛第 8 號染色體的末端，并且在該染色體上也發現了影響 SCS 和臨床性乳房炎的 QTL 。王興平等 [14] 采用 PCR-RFLP 方法研究了牛 TLR4 基因 5 ′ 側翼區的遺傳變異與乳房炎的關聯，結果發現 477bp 的擴增片斷的 245bp 處 G → C 轉換使得 MsPI 酶切位點產生，但線性模型分析結果顯示各基因型效應差異均不顯著。王興平等 [19] 研究了 TLR4 基因外顯子 3 存在 C 到 T 突變使產生 HinfI 酶切位點，產生三種基因型，其中 AA 基因型為乳房炎抗性基因型。

3 趨化性細胞因子受體基因

CXCR2 基因屬于 G 蛋白偶聯受體之一 , 它與炎性反應媒介結合 , 產生的級聯信號導致細胞內 Ca2+ 和顆粒酶的釋放 , 以促進趨化作用 [20] 。在奶牛發生乳房炎時 , 體內主要參與殺滅病菌的細胞是巨噬細胞和嗜中性粒細胞 , 而 CXCR2 作為一個重要的細胞因子調控嗜中性粒細胞向乳腺的轉移 [21] 。已有研究表明 , CXCR2 基因多態性與牛的臨床和亞臨床性乳房炎對疾病敏感性有關 [22 ， 23] 。因此 , 牛 CXCR2 基因被認為是一個潛在的乳房炎抗性候選基因。

4 牛鋅指蛋白 313 基因

鋅指蛋白作為一類轉錄因子廣泛參與基因的表達調控 , 這種調控作用主要是通過它們與特定的 DNA 序列和蛋白質的結合而實現的 , 而轉錄因子及其調控蛋白控制細胞的生長和分化等基本過程 , 它們在細胞的命運決定中發揮關鍵的調控作用。它的主要功能是參與細胞分化、胚胎發育，并與許多疾病的發生相關。推測鋅指蛋白基因家族中某些基因可能通過其 對靶基因的表達調控從而影響奶牛乳房炎的抗性。 Burton 等 [24] 研究了圍產期奶牛外周血白細胞中基因的差異表達與乳房炎易感性關系，結果表明一個 Kruppel 樣鋅指蛋白基因與奶牛乳房炎抗性相關。曹隨忠等 [25] 利用一個患乳房炎奶牛外周血白細胞中差異表達的 EST 序列為信息探針進行電子克隆，得到牛鋅指蛋白 313 基因，其開放閱讀框 1-639bp ，推測編碼 230 個氨基酸，該基因與乳房炎抗性相關，但對于該基因的功能及其表達譜還需要進一步深入的研究。

5 β - 防御素基因

防御素是一類具有廣譜抗微生物和細胞毒活性的多肽，是天然免疫的重要介質 , 屬內源性抗菌肽家族?？蓪⒎烙胤譃?α 、 β 和 θ3 大類， β2 防御素主要存在于牛的中性粒細胞、氣管上皮、禽類的白細胞和人類的血漿中，哺乳動物的消化道上皮、泌尿生殖道上皮和巨噬細胞也能產生 β2 防御素 [26] 。 研究表明β - 防御素基因可在乳腺等組織中受病原的誘導表達。牛β - 防御素 TAP 、 LAP 、 BNBD1-13 等對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、克雷伯肺炎桿菌、綠膿桿菌等乳腺炎病原菌有抗菌活性 [27] 。因此，β - 防御素基因已作為抗乳腺炎的重要候選基因。

6 熱休克蛋白 70 基因

熱休克蛋白 70(Heat shock protein 70, HSP70) 通過其分子伴侶作用參與新生蛋白質折疊、轉運、損傷蛋白質的修復、異常聚集蛋白質的降解，抗原呈遞等許多重要體內過程，從而在生物體正常和應激條件下發揮 重要作用。研究表明， HSP70 的表達能夠減少一氧化氮的合成釋放，減輕促炎因子對組織細胞的損傷；可抑制巨噬細胞合成及釋放 IL21 、 TGF2 α等細胞因子，增加超氧化物歧化酶活性，減少氧自由基的形成，減輕炎癥反應。這提示我們 HSP70 基因表達或許與奶牛乳房炎的發生和發展有一定關系，可以作為奶牛乳房炎抗性育種的候選基因。 Merz 等 [28] 的研究表明， HSP70 表達增加有明顯的抗炎癥作用， HSP70 的抗炎癥作用與其減少炎癥介質、細胞因子的產生，以及增加抗炎細胞因子 IL-10 的表達有關。 程維杰 等 [29] 檢測了 HSP70-1 基因的多態性，結果表明，在中國荷斯坦奶牛群體中， HSP70-1 基因 CC 基因型為乳腺炎抗性基因型，可作為改良奶牛乳腺炎抗性性狀的分子遺傳標記。