近日，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室（簡(jiǎn)稱嶺南實(shí)驗(yàn)室）、與美國(guó)疾病預(yù)防控制中心等單位合作，闡明了重要腹瀉病原—隱孢子蟲中高傳播力亞型的產(chǎn)生和演化機(jī)制。
相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)開展隱孢子蟲分子流行病學(xué)研究近30年。近年來(lái)，團(tuán)隊(duì)突破了從臨床樣本直接開展病原全基因組分析的技術(shù)瓶頸 (Guo Y. et al., 2015, Journal of Clinical Microbiology)，完成了近1000個(gè)分離株的測(cè)序和比較基因組學(xué)分析，系統(tǒng)揭示了隱孢子蟲宿主適應(yīng)性和高毒力形成的遺傳機(jī)制。本研究揭示的高傳播力亞型的產(chǎn)生機(jī)制，是繼近期有關(guān)隱孢子蟲跨種傳播力的遺傳基礎(chǔ)研究成果(Wang T. et al., 2022, Molecular Biology and Evolution) 后的又一全新突破。相關(guān)研究近日在線發(fā)表在Cell Host & Microbe。
論文首頁(yè)截圖
人隱孢子蟲 (Cryptosporidium hominis) 是全球范圍內(nèi)分布廣泛的主要腹瀉病原之一。近年來(lái)，其流行率呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，并出現(xiàn)了一個(gè)高傳播力亞型IfA12G1R5，在多個(gè)國(guó)家引起大規(guī)模疾病暴發(fā)。然而，導(dǎo)致該高傳播力亞型產(chǎn)生的遺傳機(jī)制尚不清楚。為此，本研究對(duì)不同國(guó)家和地區(qū)的127個(gè)分離株進(jìn)行全基因組測(cè)序，并結(jié)合公共數(shù)據(jù)庫(kù)中95個(gè)全基因組數(shù)據(jù)，重點(diǎn)解析了人隱孢子蟲的群體結(jié)構(gòu)、分子進(jìn)化過(guò)程和高傳播力亞型的形成機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn)，高傳播力亞型IfA12G1R5為目前人隱孢子蟲的優(yōu)勢(shì)亞型，分布于人隱孢子蟲14個(gè)亞群體中的3個(gè)亞群體中，意味著該亞型有多個(gè)來(lái)源。在IfA12G1R5的三個(gè)變異株中，IfA12G1R5a起源于非洲，并在美洲與當(dāng)?shù)仉[孢子蟲群體發(fā)生重組；IfA12G1R5b起源于歐洲，與歐洲流行的IbA10G2亞型存在基因交流；而最近廣泛流行的高傳播力IfA12G1R5c變異株是由IfA12G1R5a和IfA12G1R5b二次重組而形成。除外源輸入和基因重組外，入侵相關(guān)基因序列的適應(yīng)性選擇也是高傳播力亞型變異株涌現(xiàn)的重要決定因素。該研究揭示了外源輸入、基因重組和自然選擇在隱孢子蟲高傳播力亞型形成中的作用，對(duì)了解其他新發(fā)病原的演化具有指導(dǎo)意義。也提示我們需要加強(qiáng)生物安全和隱孢子蟲分子檢測(cè)，以防止高傳播力亞型的引進(jìn)和擴(kuò)散。
世界范圍內(nèi)人隱孢子蟲的群體遺傳結(jié)構(gòu)及基因流
人隱孢子蟲優(yōu)勢(shì)亞型IfA12G1R5的傳播及三個(gè)主要變異株的產(chǎn)生過(guò)程
人隱孢子蟲IfA12G1R 5亞型高傳播力變異株的演化歷史
該論文由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)及嶺南實(shí)驗(yàn)室肖立華教授為主要通訊作者，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)及嶺南實(shí)驗(yàn)室馮耀宇教授和美國(guó)疾病預(yù)防控制中心Dawn M. Roellig研究員為共同通訊作者。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)及嶺南實(shí)驗(yàn)室博士研究生黃萬(wàn)意、郭亞瓊副教授和美國(guó)疾病預(yù)防控制中心Colleen Lysen研究員為共同第一作者。
相關(guān)研究得到了廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目（2020B0301030007），國(guó)家自然科學(xué)基金（31820103014，32150710530，U1901208），“111計(jì)劃”（D20008）和廣東省普通高校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（2019KCXTD001）的資助。
論文鏈接：https://authors.elsevier.com/a/1gFSU6t8JEjA-2
文圖/獸醫(yī)學(xué)院
