奶牛乳房炎是极其复杂的疾病，目前仍是奶牛场的常发病和难以防治的疾病之一，长期以来大量学者对它进行了详尽的研究，并且从病因、发病表现、发病规 律、检测诊断和预防治疗方面入手，结合各种方法，如酶检验法和基因治疗等，来减少由于乳房炎造成的经济损失，并取得了一定效果。但是，其造成的经济损失在 奶牛业中仍然占主要地位，并且从遗传育种的角度来看，这样发展最终会阻碍或干扰遗传选育。所以用遗传育种的方法来选育对乳房炎有高抗性的奶牛群，降低乳房 炎的发生率，成为控制乳房炎的一个新的切入点。随着分子生物学的进展，越来越多的人开始将目标转向分子遗传标记的研究，对乳房炎抗性候选基因的研究也越来 越成为其抗性遗传育种的热点。下面就几种奶牛乳房炎抗性候选基因的研究现状进行介绍。

1 主要组织相容性抗原复合体基因

MHC 是主要组织相容性复合物的简称，是由紧密连锁的高度多态的基因位点组成的染色体上的一个遗传区域。它广泛存在于脊椎动物中，最早由 Snell 等在小鼠的皮肤移植试验中发现。 MHC 的表达产物称为 MHC 抗原，在动物机体的免疫系统中发挥着非常重要的抗原递呈作用，与家畜的抗病性和易感性密切相关，目前已证实 MHC 与人类和家畜的多种疾病之间存在着强相关 [1 ， 2] 。奶牛 MHC 又称为牛白细胞抗原 (BoLA) ，位于牛的第 23 号染色体上 , 其Ⅰ类基因仅含有一个位点 A ；Ⅱ类基因含有 DR 、 DQ 、 DY 、 DO 、 DN 、 DI 、 DM 、 TAP 、 LM 等亚区 [1 ～ 4] 。研究表明 DR 亚区的 DRB3 所编码的 MHC 抗原在免疫系统中发挥着最主要的作用，其第 2 外显子编码抗原的功能区 [3] 。 Oddgeirsson 等 [5] 研究了 BoLA 和乳房炎易感性的关系，报道了 BoLA- Ⅰ类基因与乳房炎有关，发现了抗原 ED116 和增加乳房炎易感性有显著的关系，并且乳房炎易感性的增加差异显著，而 W8 ， W13 和 W20 与增加乳房炎抗性有关。 Solbu 等从对 MHC 对乳房炎的影响的研究中发现， W16 和乳房炎易感性有关， W2 和乳房炎的抗性相关。 Larsen 等则报道了血型因子 M ′与乳房炎有关，后来研究证实 , 这是由于 M ′与 BoLA - AW16 紧密连锁所致 [6] 。 Sharif 等 [7] 报道 BoLA- DRB3 第 2 外显子与牛奶中的体细胞数和奶牛乳房炎的高发病率显著相关；高树新等 [8] 采用 PCR- SSCP 技术，检测到 9 种中国荷斯坦牛 BoLA- DQA exon2 基因的基因型、 15 种 BoLA- DRB3- exon2 基因的基因型和 3 种单体型；发现 DQA- B/DRB3- C 、 DQA- G/DRB3- F 两种单体型可能与奶牛乳房炎易感性有关，而 DQB- F/DRB3- E 单体型可能与奶牛乳房炎抗性有关；王兴平等 [9] 采用 PCR- RFLP 方法对 DRB3 基因 307bp 的扩增产物进行多态性分析，结果表明 DRB3 基因第 2 外显子的第 154 位 C → A 突变，从而产生新的等位基因；张千夫等 [10] 分析了 BoLA- DRB3 基因分别被 Rsa Ⅰ 和 Hae Ⅲ 酶切后的不同基因型对牛体细胞评分的影响，结果表明： Rsa Ⅰ AD 型的 SCS 显著高于 Rsa Ⅰ EG 型；杨东英等 [11] 利用 PCR-RFLP 技术对奶牛， 2 个黄牛品种南阳牛、秦川牛进行牛 BoLA-DRB3 基因第 2 外显子多态性分析，结果表明，扩增大小为 252 bp 的片段经限制性内切酶 BstU I 酶切后表现多态，且奶牛 AA 型个体显著高于黄牛品种，提示 BoLA 等位基因 A 作为母牛乳房炎易感性的候选标记具有潜在的有效性。

2 ToLL 样受体家族基因

1988 年，首先在果蝇的体内发现了 Toll 蛋白，后来又发现了 Toll 样受体 (Toll-like Receptor ， TLR) ，该受体可以识别病原体，在病原体入侵机体的早期即启动天然免疫，在抗感染中有重要作用。目前对其研究主要集中在 TLR2 和 TLR4 基因上。

牛 TLR2 基因定位在牛的 17 号染色体上 [12] ， TLR2 基因是 ToLL 样受体家族中的第 2 个成员 , 具有广泛的识别谱，可对 G+ 菌的胞壁成分肽聚糖、脂磷壁酸进行模式识别， 还可识别完整的 G+ 菌，从而激活细胞内信号传导机制。马腾壑等 [13] 采用 PCR- RFLP 和 CRS- RFLP 技术对其 TLR2 基因进行多态性研究，发现 TLR2 基因第 2 外显子上 T/G 、 G/A 和 G/A3 个突变，分别是 EcoR Ⅴ、 Hae Ⅲ和 Hha Ⅰ限制性内切酶的酶切多态位点。经对 3 个酶切多态位点与 SCS 的关系分析表明：在这 3 个酶切多态位点中，只有 EcoR Ⅴ酶切多态位点 BB 基因型个体的 SCS 显著低于 AA 和 AB 基因型个体，说明 BB 基因型可能为抵御乳房炎的有利基因型。

牛的 TLR4 基因位于 8 号染色体上，主要识别革兰阴性细菌外膜成分 - 脂多糖 , 从而诱导促炎症因子 IL-1 、 IL-6 、 IL-8 等基因的表达，参与先天免疫应答，使机体产生抗病力 [14] 。 Goldammer 等 [15] 采用 RT - PCR 方法分离出 TLR4 基因的 mRNA ，并采用荧光 PCR 方法和原位杂交技术研究发现乳腺炎能增加乳腺中 TLR4 表达丰度，表明 TLR4 是牛乳腺炎的有关的基因。奶牛乳中的体细胞数能反映乳腺炎的发病程度 [16] ， SCS 与乳腺炎之间有中度较强的遗传相关，大约在 0. 60 ～ 0. 80 之间 [17] 。 White 等 [18] 研究发现 TLR4 基因在牛中高度多态，而且 TLR4 的表达与乳腺感染相关，并将 TLR4 基因定位于牛第 8 号染色体的末端，并且在该染色体上也发现了影响 SCS 和临床性乳房炎的 QTL 。王兴平等 [14] 采用 PCR-RFLP 方法研究了牛 TLR4 基因 5 ′ 侧翼区的遗传变异与乳房炎的关联，结果发现 477bp 的扩增片断的 245bp 处 G → C 转换使得 MsPI 酶切位点产生，但线性模型分析结果显示各基因型效应差异均不显著。王兴平等 [19] 研究了 TLR4 基因外显子 3 存在 C 到 T 突变使产生 HinfI 酶切位点，产生三种基因型，其中 AA 基因型为乳房炎抗性基因型。

3 趋化性细胞因子受体基因

CXCR2 基因属于 G 蛋白偶联受体之一 , 它与炎性反应媒介结合 , 产生的级联信号导致细胞内 Ca2+ 和颗粒酶的释放 , 以促进趋化作用 [20] 。在奶牛发生乳房炎时 , 体内主要参与杀灭病菌的细胞是巨噬细胞和嗜中性粒细胞 , 而 CXCR2 作为一个重要的细胞因子调控嗜中性粒细胞向乳腺的转移 [21] 。已有研究表明 , CXCR2 基因多态性与牛的临床和亚临床性乳房炎对疾病敏感性有关 [22 ， 23] 。因此 , 牛 CXCR2 基因被认为是一个潜在的乳房炎抗性候选基因。

4 牛锌指蛋白 313 基因

锌指蛋白作为一类转录因子广泛参与基因的表达调控 , 这种调控作用主要是通过它们与特定的 DNA 序列和蛋白质的结合而实现的 , 而转录因子及其调控蛋白控制细胞的生长和分化等基本过程 , 它们在细胞的命运决定中发挥关键的调控作用。它的主要功能是参与细胞分化、胚胎发育，并与许多疾病的发生相关。推测锌指蛋白基因家族中某些基因可能通过其 对靶基因的表达调控从而影响奶牛乳房炎的抗性。 Burton 等 [24] 研究了围产期奶牛外周血白细胞中基因的差异表达与乳房炎易感性关系，结果表明一个 Kruppel 样锌指蛋白基因与奶牛乳房炎抗性相关。曹随忠等 [25] 利用一个患乳房炎奶牛外周血白细胞中差异表达的 EST 序列为信息探针进行电子克隆，得到牛锌指蛋白 313 基因，其开放阅读框 1-639bp ，推测编码 230 个氨基酸，该基因与乳房炎抗性相关，但对于该基因的功能及其表达谱还需要进一步深入的研究。

5 β - 防御素基因

防御素是一类具有广谱抗微生物和细胞毒活性的多肽，是天然免疫的重要介质 , 属内源性抗菌肽家族。可将防御素分为 α 、 β 和 θ3 大类， β2 防御素主要存在于牛的中性粒细胞、气管上皮、禽类的白细胞和人类的血浆中，哺乳动物的消化道上皮、泌尿生殖道上皮和巨噬细胞也能产生 β2 防御素 [26] 。 研究表明β - 防御素基因可在乳腺等组织中受病原的诱导表达。牛β - 防御素 TAP 、 LAP 、 BNBD1-13 等对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、克雷伯肺炎杆菌、绿脓杆菌等乳腺炎病原菌有抗菌活性 [27] 。因此，β - 防御素基因已作为抗乳腺炎的重要候选基因。

6 热休克蛋白 70 基因

热休克蛋白 70(Heat shock protein 70, HSP70) 通过其分子伴侣作用参与新生蛋白质折叠、转运、损伤蛋白质的修复、异常聚集蛋白质的降解，抗原呈递等许多重要体内过程，从而在生物体正常和应激条件下发挥 重要作用。研究表明， HSP70 的表达能够减少一氧化氮的合成释放，减轻促炎因子对组织细胞的损伤；可抑制巨噬细胞合成及释放 IL21 、 TGF2 α等细胞因子，增加超氧化物歧化酶活性，减少氧自由基的形成，减轻炎症反应。这提示我们 HSP70 基因表达或许与奶牛乳房炎的发生和发展有一定关系，可以作为奶牛乳房炎抗性育种的候选基因。 Merz 等 [28] 的研究表明， HSP70 表达增加有明显的抗炎症作用， HSP70 的抗炎症作用与其减少炎症介质、细胞因子的产生，以及增加抗炎细胞因子 IL-10 的表达有关。 程维杰 等 [29] 检测了 HSP70-1 基因的多态性，结果表明，在中国荷斯坦奶牛群体中， HSP70-1 基因 CC 基因型为乳腺炎抗性基因型，可作为改良奶牛乳腺炎抗性性状的分子遗传标记。