综述：miRNAs在鸡免疫调节中的作用及培育抗病品种的前景

《Animal Research and One Health》：The Role of miRNAs in Chicken Immune Regulation and Prospects for Disease-Resistant Breeding

鸡miRNA调控免疫与病毒互作机制及抗病育种策略

　　微小RNA（miRNA）作为免疫系统的重要调控因子，正在成为研究疾病抗性机制和推动分子育种的重要工具。miRNA是一类非编码的短链RNA分子，长度通常在19至25个核苷酸之间，能够通过与靶标mRNA的结合，调控其翻译或降解，从而在细胞内发挥重要的基因表达调控作用。在鸡类中，miRNA不仅在免疫反应中起着关键作用，还对病毒复制、细胞分化和激活等过程具有深远影响。通过精准调控关键免疫基因的表达，miRNA能够协调先天免疫和适应性免疫反应，帮助宿主抵御病毒侵袭。这些特性使miRNA成为提高鸡类疾病抗性的潜在候选分子。

在免疫系统中，先天免疫作为第一道防线，通过模式识别受体（PRRs）如Toll样受体（TLRs）、RIG-I样受体（RLRs）、NOD样受体（NLRs）和cGAS-STING通路来识别病原体相关分子模式（PAMPs）和损伤相关分子模式（DAMPs），进而激活下游信号通路，诱导干扰素和细胞因子的产生。而适应性免疫则依赖T细胞和B细胞，通过特异性识别抗原，产生免疫记忆，从而增强宿主对特定病原体的长期抵抗力。miRNA在这些免疫系统中发挥着重要作用，例如通过调控TLRs信号通路，抑制炎症反应，或通过影响RLRs信号，增强抗病毒免疫应答。此外，miRNA还能调节NLRs信号通路，影响炎症小体的激活和免疫反应的调控。在cGAS-STING通路中，miRNA通过调控cGAS和STING的表达，进而影响干扰素的产生，从而在宿主抗病毒过程中起到关键作用。

在鸡类中，某些miRNA已被证实能够直接作用于病毒基因组，抑制其复制。例如，gga-miR-155可以靶向抑制SOCS1和TANK等干扰素信号通路的负调控因子，从而增强干扰素的表达，抑制传染性法氏囊病病毒（IBDV）的复制。此外，miR-148a能够抑制IFN-γ的表达，进而干扰MAPK信号通路，减少病毒的复制。而miR-221和miR-222则通过促进细胞增殖和抑制凋亡，间接支持病毒的复制和传播。这些miRNA在不同病毒感染中的功能表明，它们在宿主抗病毒机制中具有重要作用，同时也为疾病抗性育种提供了新的思路。

miRNA在疾病抗性育种中的应用前景广阔，尤其是在基因编辑技术的推动下。利用CRISPR/Cas系统，科学家可以精准地编辑miRNA基因，使其在宿主基因组中稳定表达，从而增强疾病抗性。这种方法不仅能够避免传统转基因技术可能带来的外源蛋白表达问题，还能够通过调控内源基因，提高宿主的免疫能力。例如，通过敲除或增强某些miRNA的表达，可以显著提升鸡类对禽流感病毒（AIV）、马立克氏病病毒（MDV）和传染性法氏囊病病毒（IBDV）等病原体的抗性。同时，通过利用卵黄囊干细胞（PGCs）进行基因编辑，可以在生殖细胞中引入抗病毒miRNA，使其遗传给后代，从而实现疾病抗性的长期稳定传递。

随着高通量测序技术、人工智能辅助设计、合成生物学和基因编辑工具的不断进步，miRNA在疾病抗性育种中的应用正在加速。这些技术能够帮助研究人员更高效地识别和验证具有抗病毒功能的miRNA，同时优化其设计，提高靶向效率和安全性。例如，AI可以用于预测miRNA与靶标之间的结合亲和力，以及潜在的脱靶效应，从而为疾病抗性miRNA的筛选提供更精准的指导。此外，合成生物学方法能够构建稳定的miRNA表达系统，确保其在特定组织中有效发挥作用。这些技术的结合，使得miRNA在疾病抗性育种中的应用更加可行。

然而，miRNA在基因编辑中的应用仍面临一些技术挑战。首先，miRNA家族成员之间具有高度的序列同源性，这使得精准靶向变得复杂。其次，miRNA的短长度和多靶标特性增加了脱靶效应的风险，因此需要更精确的编辑策略和优化的递送系统。此外，如何确保miRNA在特定组织中稳定表达，并且不会对宿主的正常生理功能造成干扰，是实现疾病抗性育种的关键问题。为此，研究人员正在探索多种递送方式，包括微流控电穿孔、脂质纳米颗粒（LNPs）和病毒样颗粒（VLPs），以提高miRNA的递送效率并降低其对细胞的毒性。

尽管miRNA在疾病抗性育种中展现出巨大潜力，但其应用仍需进一步验证和优化。首先，需要更深入地研究miRNA在不同病毒感染中的具体作用机制，明确其调控靶标和信号通路的细节。其次，应评估miRNA在不同组织中的表达模式和功能，以确保其在目标细胞中的高效表达。此外，还需要关注miRNA编辑对宿主免疫系统的长期影响，确保其在增强抗性的同时，不会引发免疫失衡或其他不良反应。

综上所述，miRNA在疾病抗性育种中的应用不仅有助于提高鸡类对多种病毒的抵抗力，还为禽类养殖业的可持续发展提供了新的技术路径。通过整合基因编辑、合成生物学和人工智能等前沿技术，科学家可以更有效地开发miRNA为基础的疾病抗性策略，从而在保障动物健康的同时，减少疾病带来的经济损失。尽管当前研究仍处于探索阶段，但随着技术的不断进步，miRNA有望成为推动疾病抗性育种的重要工具。