家畜视黄醇结合蛋白4（RBP4）的研究进展

王 旭，白俊艳，杨 帅，陈 森，刘 力

（河南科技大学动物科技学院，河南 洛阳 471003）

家畜视黄醇结合蛋白4（RBP4）的研究进展

王 旭，白俊艳，杨 帅，陈 森，刘 力

（河南科技大学动物科技学院，河南 洛阳 471003）

视黄醇结合蛋白4（retinol-binding proteins 4，RBP4）是由孕酮受体产生的重要蛋白质，其促进转化生长因子（TGF）的表达，参与胚胎的早期发育。此外，RBP4还具有参与VA转运等功能。RBP4基因是影响家畜繁殖性能的候选基因，现已在绵羊、猪、牛和其他家畜中进行了广泛研究。综述了家畜RBP4基因的作用和近年来国内外的相关研究进展。

家畜；视黄醇结合蛋白4；繁殖性能；研究进展

1 视黄醇结合蛋白4概述及其作用

视黄醇结合蛋白（RBP）是体内的低分子量载体蛋白，其在酸性环境中更稳定。视黄醇结合蛋白的主要作用是提供运输工具，用于将视黄醇从肝脏运输到周围组织，以防止醇羟基在血浆中氧化，并提高运输的稳定性，对释放视黄醇起调节作用［1］。视黄醇结合蛋白由肝脏合成，由全反式视黄醇刺激RBP的分泌，视黄醇结合蛋白mRNA在多种哺乳动物组织中均有表达，例如子宫内膜、卵巢、输卵管、孕体、小肠、卵泡、黄体、睾丸、附睾等［2］。 RBP 主要由 RBP1、RBP2、RBP3和 RBP4四种结构组成，其中RBP多肽链的C末端精氨酸—天冬氨酸—亮氨酸—亮氨酸残基的缺失构成195个残基以形成RBP4。Levin等［3］从大鼠肝脏cDNA文库中分离得到CRBP的cDNA，CRBP mRNA由 5′端24个碱基非编码区，405个碱基编码区，3′端194个碱基非编码区和poly（A）尾巴构成。目前，视黄醇结合蛋白4（retinol-binding proteins 4，RBP4）定位于人 10q24、小鼠 19chr、猪 14chr［4］。 RBP4 基因编码重要的转运蛋白，属于疏水性分子结合蛋白，是疏水小分子结合蛋白家族的成员。

2 猪RBP4基因研究进展

RBP基因与动物繁殖性能的密切关系成为近几年国内外研究热点。近年来，RBP4基因常被用作影响动物繁殖性能的候选基因，RBP4在囊胚扩张期急剧上升，与胚胎存活率密切相关，同时调节孕酮含量，提高母猪产仔性能。最近的研究表明，RBP对生殖性能，特别是在猪繁殖和胚胎中具有显著影响，并且在解剖、生理学、病理学等方面与其他动物具有相似性，是理想的动物模型。Harney等［5］研究猪1 d、5 d、10 d间情期和妊娠第10天RBP mRNA的表达水平较低，在10～15 d开始增强，在13～16 d间情期RBP mRNA表达下降，这是黄体退化、孕酮水平降低的结果。在怀孕动物中，尽管存在功能性黄体、子宫内膜RBP mRNA表达水平在开始和13 d RBP早期囊胚延长与怀孕的快速发展水平相一致，23 d达到峰值，然后开始下降。RBP4基因在子宫内膜和肌膜中的完全表达说明视黄醇在发育中的运输是胚胎发育所必需的［6］。Stallings-Mann 等［7］跟踪了2个假妊娠期间猪子宫RBP的分泌，发现RBP1（P<0.01）和 RBP3（P<0.05）在第 13 天占主导，45 d时 RBP2（P<0.05）和 RBP4（P<0.01）量最多。 RBP4是孕体产生的主要蛋白之一，在妊娠的关键时期表达，影响产仔数。猪子宫RBP是在孕酮影响下分泌产生的，胚胎RBP对视黄醇的亲和性要比对视黄酸RA的亲和性高，在猪的外胚层伸展期主要由子宫腔、孕体分泌，参与胚胎的早期发育［8-9］。RBP基因对于子宫生长、胚胎发育、卵黄囊及胎盘形成等是必需的。因为RBP4在妊娠和胚胎发育的关键时期起重要作用，所以它已被用作强的候选基因。Ollivier等［10］分析高产仔数组和对照组母猪估计RBP4基因效应只有雌激素受体基因 （ESR）的一半，可作为附加标记进行研究。Rothschild等［11］用PCR-RLP方法，以MspⅠ作为内切酶对来自6品系2 555头仔猪和1 300头母猪进行标记基因检测，得到 190 bp、154 bp、136 bp 的片段（A 基因）和109 bp、136 bp、125 bp 的片段（B 基因），总产仔数（TNB）对商品猪的RBP4加性效应为0.23头/窝（P<0.05），产活仔数（NBA）加性效应为 0.15 头/窝，表明在一些商品系 （尤其是长白系），RBP4基因对产仔数存在中度增强的效应。

孙延晓［12］研究表明，RBP4基因对初产母猪产仔数的影响要高于经产母猪，其中RBP4基因在初产猪中AA型比BB型高0.79头和0.72头；而经产母猪AA型比BB型相应的高0.58头和0.42头，据此分析初产母猪RBP4基因分泌高于经产母猪。Drogemuller等［13］研究发现RBP4基因A频率在合成系、德国长白和杜洛克中分别为0.62、0.67、0.85，等位基因A显著增加了德国长白和杜洛克仔猪数量，这可能是由于不同品系突变和标记间的连锁时期不同所致。昌文林等［14］对RBP4的窝产仔候选基因标记MspⅠRFLP临近的SNPA1027G位点，结果显示，在大白猪和湖南黑猪品种中均与窝产仔性状显著相关，其优势单倍型母畜LS性状明显优于单个SNP位点优势基因型。李娜等［15］同样用PCRRFLP对大汉梅猪RBP4的MspⅠ位点对猪头胎总产仔数和活产仔数的影响进行了研究，其结果为差异显著。朱吉等［16］以湖南黑猪为研究对象，采用PCR-RFLP技术进行RBP4多态性检测发现AA、AB和BB 3种基因型，A、B等位基因的频率、多态信息含量、杂合度分别为0.864 9、0135 1、0.396 0、0.233 7，表明该位点处于中度多态；AA型初产母猪比BB型的产仔数多1.66头和1.83头，差异显著（P＜0.05）。这些研究都说明RBP4基因的A基因频率有助于提高初产母猪的产仔能力。

3 绵羊RBP4基因研究进展

1994年，Dore进行了绵羊孕体子宫内膜RBP mRNA表达的研究，结果显示，其水平随孕体的发育先快速上升，23d达到峰值，然后下降。何远清等［17］以RBP4基因为候选基因，采用PCR-SSCP技术分析了绵羊品种RBP4基因单核苷酸多态性及其对小尾寒羊繁殖力的影响，研究显示，RBP4在4个绵羊品种中都有多态性，BB基因型只出现在高繁殖力绵羊品种小尾寒羊、湖羊当中。小尾寒羊BB基因型产羔数分别比AA和AB基因型多0.52只和0.67只。白俊艳等［18］分析了RBP4基因在地方品种大尾寒羊和小尾寒羊的多态性，2个绵羊品种中均检测到BB和AB基因型，在小尾寒羊和大尾寒羊中BB基因型频率分别为0.840和0.583，AB基因型频率分别为0.160和0.416。龙石太等［19］以川中黑山羊肝脏组织RNA为模板，用RT-PCR测序的结果显示，RBP4的CDS区长为606 bp，编码201个氨基酸，与牛、猪、马同源性较高，适用于构建物种间分子进化树。邓位喜等［20］对贵州黑山羊和黔北麻山羊进行RBP4基因多态位点筛选得出RBP4在2种山羊中均有4-T214C突变，该突变导致mRNA二级结构发生变化，结构稳定性增大。对RBP4基因部分CDS区和3′UTR进行PCR产物扩增，并采用直接测序法进行测序，无突变位点，说明RBP4基因在进化程度上是高度保守的。Eberhardt等［21］研究表明，羊输卵管中孕酮对RBP基因的表达是抑制作用，这与妊娠早期猪子宫RBP基因表达存在着差异，猪对RBP表达是正调控的，羊卵巢不产生雌激素，RBP表达是负调控的。

4 牛RBP4基因研究进展

1997年，MacKenzic研究牛妊娠早期RBP分泌时发现，RBP mRNA的表达水平在第10天最低，20 d达到峰值，通过ELISA测量子宫内膜腔中RBP浓度可知，RBP的浓度从第1天到第10天连续下降，在第15天急剧增加，奶牛妊娠15 d子宫潮红时RBP浓度相似，因此可以得出结论，卵巢类固醇与子宫中的类固醇激素受体的浓度有关，调节RBP 的表达。 王谋［22］通过 PCR-SSCP、PCR-RFLP和DNA测序检测在秦川牛、南阳牛、郏县红牛和荷斯坦牛818个个体的视黄醇结合蛋白4（RBP4）基因9个位点的遗传变异性，共检测RBP4基因2个基因座（R1和R2），包含外显子2和3以及部分内含子。首次在R1基因座内含子2区域发现1处SNP 位点（NC_007327：g443CT），外显子 3 区域发现SNP位点3571CG/T，导致RBP4蛋白第3外显子中第15位氨基酸由Pro突变为Arg/Leu，在关联分析中R1基因座的TT型在秦川牛的体重、腰角宽、胸围和坐骨端宽方面均大于CC型（P<0.05）。在南阳牛的坐骨端宽方面，CT型大于 CC型 （P<0.05）；在体斜长方面，TT 型大于 CT 型（P<0.05）。在郏县红牛的体高方面，TT型大于CC型 （P<0.05）。在秦川牛的体重、体高、胸围方面，CC型大于GT和GG型。RBP4不同基因片段均与各种品种牛体尺和体重存在关联性。

5 小结

目前，国内外已对不同动物在RBP4基因的体尺、基因、基因型、肌纤维等方面进行了研究，结果发现，RBP4基因对繁殖、产仔数、妊娠等有影响，而通过对这些性状的研究，则可以改良动物的基因，从而培育出更加优良的品种。

［1］陈小莉，蔡东联.视黄醇结合蛋白研究与进展［J］.肠外与肠内营养，2000，7（1）：54-58.

［2］FAZLEABAS A T，DONNELLY K M，MAVROGLANIS P A，et al.Retinol-binding protein in the Baboon（Papio anubis）uterus：Immunohistochemical characterization and gene expression［J］.Biol Reprod，1994，50（6）：1207-1215.

［3］LEVIN M S，LI E，ONG D E，et al.Comparison of the tissue-specific expression and developmental regulation of two closely linked rodent genes encoding cytosolic retinolbinding protein ［J］.The Journal of Biological Chemistry，1987，262 （15）：7118-7124.

［4］MESSER L，WANG L，LEGAULT C，et al.Mapping and investigation of candidate genes for litter size in French Large White pigs［J］.Anim Genet，1996，27（Suppl 2）:114.

［5］HARNEY J P，ALI M，VEDECKIS W V，et al.Porcine conceptus and endometrial retinol-binding proteins［J］.Reprod Fertil，1994（6）：211-219.

［6］NOY N，SLOSBERG E，SCARLATA S.Interactionsof retinol with binging-proteins：studies with rat cellular retinol-binging and with rat retinol-binding protein ［J］.Biochemistry，1991，30（26）：6380-6386.

［7］STALLINGS-MANN M L，TROUT WE，ROBERTS R M.Porcine uterine retinol-binding proteins are identical gene products to the serum retinol-binding protein［J］.Biology of Reproduction，1993（48）：998-1005.

［8］陈健，陈敏，陈彬，等.视黄醇结合蛋白RBP4可与多种核受体相互作用［J］.中国生物化学与分子生物学报，2004，20（5）：696-701.

［9］罗仍卓么，王立贤，孙世铎.北京黑猪RBP4基因与繁殖性状的关联分析［J］.畜牧兽医学报，2008，39（5）：536-539.

［10］OLLIVIER L，MESSER L A，ROTHSCHILD M F，et al.The use of selection experiments for detecting quantitative trait loci with an application to the INRA hyperprolific pig［J］.Genet Res，1997，69（3）：227-232.

［11］ROTHSCHILD M F，MESSER L，DAY A，et al.Investigation of the retinol-binding protein 4 （RBP4）gene as a candidate gene for increased litter size in pigs［J］.Mammalian Genome，2000，11（1）：75-77.

［12］孙延晓.猪PRLR和RBP4基因的遗传变异及其与产仔性能关系的研究［D］.泰安：山东农业大学，2008.

［13］DROGEMULLER C，HAMANN H，DISTL O.Candidate gene markers for litter size in different German pig lines［J］.J Anim sci，2001，79（10）：2565-2570.

［14］昌文林，张达军，袁安文，等.RBP4基因的多态性及其与母猪窝产仔性状的相关性［J］.湖南农业大学学报（自然科学版），2015，41（5）：508-512.

［15］李娜，高鹏飞.RBP4基因MspⅠ位点对大汉梅猪产仔性状的影响［J］.黑龙江畜牧兽医，2016（6）：100-102.

［16］朱吉，孙建帮，谢菊兰，等.湖南黑猪RBP4基因与产仔数的相关性分析［J］.家畜生态学报，2011，32（3）：10-13.

［17］何远清，郭晓红，王金玉，等.小尾寒羊高繁殖力候选基因 RBP4 的研究 ［J］. 畜牧兽医学报，2006，37（7）：646-649.

［18］白俊艳，庞有志，赵淑娟，等.河南地方绵羊品种RBP4基因的多态性研究［J］.中国农学通报，2011，27（26）：11-14.

［19］龙石太，吴宪红，胡亮，等.川中黑山羊RBP4基因cDNA 克隆及序列分析［J］.湖南农业科学，2014，53（3）：697-700，722.

［20］邓位喜，孙振梅，李鹏程，等.贵州地方山羊RBP4基因多态性及生物信息学分析［J］.生物技术，2016，27（5）：15-19.

［21］EBERHARDT D M，JACDBS W G，GODKIM J D.Steroid regulation of retinol-binding protein in the ovine oviduct［J］.Biology of Reproduction，1999，60:714-720.

［22］王谋.中国四个牛品种VISFATIN、RBP4基因多态性及其与生长性状的关联分析［D］.杨凌：西北农林科技大学，2009.

Research Progress on RBP4 in Domestic Animals

WANG Xu，BAI Jun-yan，YANG Shuai，CHEN Sen，LIU Li
（College of Animal Science and Technology，Henan University of Science and Technology，Luoyang 471003，China）

Retinol-binding proteins 4 （RBP4） is an important protein produced by progesterone receptor.It stimulates the expression of TGF and involves in the early development of embryo and the transportation of VA.RBP4 gene is a candidate gene for the reproductive performance of domestic animals and is widely studies in sheep,swine and bovine.The research progress on function of RBP4 in domestic animals at home and abroad in recent years is reviewed in this paper.

domestic animals；RBP4；reproductive performance；research progress

Q51；S814

A文章顺序编号：1672-5190（2016）12-0032-03

2016-11-24

项目来源：国家自然科学基金项目（31201777）；河南科技大学大学生研究训练计划（SRTP）项目（2009093）。

王旭（1992—），男，硕士研究生，主要研究方向为动物分子育种。

白俊艳（1975—），女，副教授，博士，硕士生导师，主要研究方向为动物分子育种。

（责任编辑：慕宗杰）