隱孢子蟲中高傳播力亞型的產生和演化機制獲揭示

　　近日，華南農業大學、嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室與美國疾病預防控制中心等合作，研究解析了重要腹瀉病原——隱孢子蟲中高傳播力亞型的產生和演化機制。相關研究成果在Cell Host & Microbe的2023年首期刊物發表，并被作為精選文章（Featured content）重點推薦。華南農業大學獸醫學院博士生黃萬意和郭亞瓊副教授及美國疾病預防控制中心Colleen Lysen博士為并列第一作者，獸醫學院肖立華和馮耀宇教授及美國疾病預防控制中心Dawn M. Roellig研究員為共同通訊作者。

　　人隱孢子蟲（Cryptosporidium hominis）是全球范圍內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，并出現了一個高傳播力亞型IfA12G1R5，在多個國家引起大規模疾病暴發。然而，導致該高傳播力亞型產生的遺傳機制尚不清楚。

　　在該項工作中，研究人員對不同國家和地區的127個分離株進行全基因組測序，并結合公共數據庫中95個全基因組數據，重點解析了人隱孢子蟲的群體結構、分子進化過程和高傳播力亞型的形成機制。研究發現，高傳播力亞型IfA12G1R5為目前人隱孢子蟲的優勢亞型，分布于人隱孢子蟲14個亞群體中的3個亞群體中，意味著該亞型有多個來源。

　　在IfA12G1R5的三個變異株中，IfA12G1R5a起源于非洲，并在美洲與當地隱孢子蟲群體發生重組；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，入侵相關基因序列（如mucin蛋白家族等）的適應性選擇也是高傳播力亞型變異株涌現的重要決定因素。

　　澳大利亞墨爾本大學教授Aaron R. Jext和英國東英吉利大學教授Kevin M. Tyler對該成果給予高度評價。他們在Cell Host & Microbe同期刊發推介文章指出，該研究對隱孢子蟲群體遺傳學研究具有重要推進作用，不僅填補了人們對人隱孢子蟲全球群體結構認知的空白，而且揭示了不同地區和不同亞型的人隱孢子蟲之間的群體結構差異，以及遺傳重組對人隱孢子蟲世系間和世系內遺傳關系的影響。此外，該研究也進一步說明了mucin蛋白對隱孢子蟲感染性、宿主適應性以及毒力的重要作用，對新治療方法的開發具有重要意義。

　　據了解，相關研究團隊開展隱孢子蟲分子流行病學研究近30年。近年來，團隊突破了從臨床樣本直接開展病原全基因組分析的技術瓶頸，完成了近1000個分離株的測序和比較基因組學分析，系統揭示了隱孢子蟲宿主適應性和高毒力形成的遺傳機制。該研究揭示的高傳播力亞型的產生機制，是繼近期有關隱孢子蟲跨種傳播力的遺傳基礎研究成果后的又一全新突破。

　　上述研究得到廣東省基礎與應用基礎研究重大項目、國家自然科學基金、“111計劃”和廣東省普通高校創新團隊項目的資助。