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)室與美國疾病預(yù)防控制中心等合作，研究解析了重要腹瀉病原—隱孢子蟲中高傳播力亞型的產(chǎn)生和演化機(jī)制。相關(guān)研究發(fā)表于Cell Host & Microbe（鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2022.11.013），并被作為精選文章（Featured content）重點(diǎn)推薦。同時(shí)，領(lǐng)域知名學(xué)者墨爾本大學(xué)Aaron R. Jext教授和東英吉利大學(xué)Kevin M. Tyler教授對該成果高度評價(jià)，相關(guān)推介文章同刊同期發(fā)表（鏈接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2022.12.012）。

　　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，其流行率呈快速增長趨勢，并出現(xiàn)了一個(gè)高傳播力亞型IfA12G1R5，在多個(gè)國家引起大規(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。

　　在該項(xiàng)工作中，研究人員對不同國家和地區(qū)的127個(gè)分離株進(jìn)行全基因組測序，并結(jié)合公共數(shù)據(jù)庫中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（如mucin蛋白家族等）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。

　　Aaron R. Jext教授和Kevin M. Tyler教授在其推介文章（American variants of Cryptosporidium hominis: Over-sexed and over here?）中指出，該研究對隱孢子蟲群體遺傳學(xué)研究具有重要推進(jìn)作用，不僅填補(bǔ)了我們對人隱孢子蟲全球群體結(jié)構(gòu)認(rèn)知的空白，而且揭示了不同地區(qū)和不同亞型的人隱孢子蟲之間的群體結(jié)構(gòu)差異，以及遺傳重組對人隱孢子蟲世系間和世系內(nèi)遺傳關(guān)系的影響。此外，該研究也進(jìn)一步說明了mucin蛋白對隱孢子蟲感染性、宿主適應(yīng)性以及毒力的重要作用，對新治療方法的開發(fā)具有重要意義。

　　據(jù)了解，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，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，完成了近1000個(gè)分離株的測序和比較基因組學(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。該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)研究成果后的又一全新突破。

　　上述研究得到廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金、“111計(jì)劃”和廣東省普通高校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的資助。

文圖/獸醫(yī)學(xué)院