下一代短读长测序技术揭示了圈养恒河猴（Macaca mulatta）群体扩张策略差异对主要组织相容性复合体（MHC）多样性的影响

《American Journal of Primatology》：Next-Generation Short-Read Sequencing Reveals Impacts on Major Histocompatibility Complex Diversity Resulting From Differences in Captive Rhesus Macaque (Macaca Mulatta) Colony Expansion Strategies

SPF恒河猴种群MHC与STR遗传分化研究显示，通过重导策略逐步减少Cayo Santiago迁入，导致后续出生队列MHC异质度下降且分化增强，而STR标记未出现显著变化，表明MHC仍受自然选择影响。

摘要

加勒比灵长类动物研究中心（CPRC）的无特定病原体（SPF）恒河猴（Macaca mulatta）群体建立于1998年至2002年间，最初的87只动物来自Cayo Santiago。随着从SPF前代个体中重新衍生新的个体，该群体持续扩大，同时仍有更多动物从Cayo Santiago迁入。CPRC通过下一代短读长测序技术生成的的主要组织相容性复合体（MHC）数据库，为了解该SPF群体的长期MHC免疫遗传学提供了重要信息。该数据库用于分析1998年至2022年间五个5年出生队列中Mamu-A、Mamu-B（I类）和Mamu-DRB（II类）基因座的组成。这些位点的群体结构与27个非同源短串联重复序列（STRs）进行了比较，以研究群体从建立到扩张过程中的MHC和STR组成的变化。结果显示，STRs的平均观察杂合度（OH）与预期杂合度（EH）之间没有显著关联，而STRs表现出更高且更稳定的异质性。此外，MHC的杂合度变化更为显著。MHC的成对分化程度（F_ST）与STRs有显著差异：MHC在不同出生队列间的分化更为明显，而STRs的分化则几乎可以忽略不计。通过增加从SPF前代个体的衍生数量并减少从Cayo Santiago的引入，后续出生队列在基因上变得更加多样化，且MHC的异质性降低。招募策略是影响MHC长期多样性模式的主要因素，而非同源STRs的变异与MHC多样性无关。这种STR和MHC变异的差异表明，即使在基因管理的人群中，MHC位点仍受到选择压力，这突显了直接评估MHC的重要性，并在管理决策中同时考虑MHC和STR多样性的必要性。

总结

• 1998年至2022年间五个5年周期的无特定病原体（SPF）恒河猴出生队列的MHC组成最初受到Cayo Santiago源种群基因流和奠基者效应的影响。

• 随着时间的推移，MHC组成在不同出生队列间的分化程度高于短串联重复序列（STR）标记，后者的分化几乎可以忽略不计。

• 从SPF前代个体中重新衍生新个体并减少来自Cayo Santiago的基因流，使得后续队列在基因上更加多样化，MHC的异质性降低。

• 招募策略推动了MHC的多样性，而非同源STRs的变异与MHC多样性无关；这种差异表明MHC变异仍受到选择压力，因此需要对其进行直接评估，而STR变异可以作为参考基准。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究支持的数据可在本文的补充材料中找到。