兽医学院寄生虫团队等研究解析隐孢子虫高传播力亚型的产生机制

近日，华南农业大学兽医学院、岭南现代农业科学与技术广东省实验室（以下简称岭南实验室），与美国疾病预防控制中心等单位合作，协同攻关研究，阐明了重要腹泻病原—隐孢子虫中高传播力亚型的产生和演化机制，相关成果发表于全球权威期刊Cell Host & Microbe。兽医学院肖立华教授为主要通讯作者，冯耀宇教授和美国疾病预防控制中心研究员Dawn M. Roellig为共同通讯作者。兽医学院博士研究生黄万意、郭亚琼副教授和美国疾病预防控制中心Colleen Lysen研究员为共同第一作者。

人隐孢子虫  (Cryptosporidium hominis) 是全球广泛分布的主要腹泻病原之一。近年来其流行率呈快速增长趋势，并出现了一个高传播力亚型IfA12G1R5，在多个国家引起大规模疾病暴发。然而，导致该高传播力亚型产生的遗传机制尚不清楚。为此，本研究对不同国家和地区的127个分离株进行了全基因组测序，并结合公共数据库中95个全基因组数据，重点解析了人隐孢子虫的群体结构、分子进化过程和高传播力亚型的形成机制。

研究发现，高传播力亚型IfA12G1R5为目前人隐孢子虫的优势亚型，分布于人隐孢子虫14个亚群体中的3个，意味着该亚型有多个来源。在IfA12G1R5的三个变异株中，IfA12G1R5a起源于非洲，并在美洲与当地的隐孢子虫群体发生重组；IfA12G1R5b起源于欧洲，与欧洲流行的IbA10G2亚型存在基因交流；而最近广泛流行的高传播力IfA12G1R5c变异株是由IfA12G1R5a和IfA12G1R5b二次重组形成。该研究揭示了外源输入、基因重组和自然选择在隐孢子虫高传播力亚型形成中的作用，对了解其他新发病原的演化具有指导意义。研究结果也提示我们需要加强对隐孢子虫的生物安全和分子监测，以防止高传播力亚型在我国的引进和扩散。

据悉，兽医学院寄生虫团队持续开展隐孢子虫研究近30年。近年来，团队突破了从临床样本直接开展隐孢子虫全基因组分析的技术瓶颈(Guo et al., Journal of Clinical Microbiology, 2015)，完成近1000个分离株的全基因组测序和比较基因组学分析，系统揭示隐孢子虫宿主适应性和高毒力表型形成的遗传机制。此次研究揭示的隐孢子虫高传播力亚型的产生机制，是继该团队近期研究揭示的有关隐孢子虫跨种传播遗传基础  (相关成果发表在Molecular Biology and Evolution, 2022) 后的又一全新科研突破。

文图/兽医学院