2022-07-30

Nat Comm | 更大时空背景下的病原体研究：古代和现代鞭虫种群基因组学

原创 图灵基因 图灵基因 2022-07-30 09:30 发表于江苏

收录于合集#前沿分子生物学机制

来自Wellcome Sanger研究所、哥本哈根大学和其他机构的研究人员报告说，他们已经完成了迄今为止对鞭虫Trichuris trichiura的最大基因组分析。科学家们说，他们发表在《Nature Communications》上的研究“Population genomics of ancient and modern Trichuris trichiura”，提供了一组全球遗传数据，为新的疾病防治方法奠定了基础。

科学家们补充说，利用基因组数据绘制传播图谱，并对蠕虫的基因组成进行持续分析，有助于追踪耐药性等因素，预测寄生虫未来可能继续传播的方式，有助于为公共卫生决策提供信息。

鞭虫病是一种被忽视的热带疾病，据估计影响全世界多达5亿人。它是由T.trichiura引起的，最常见于热带和亚热带地区。然而，在化石遗骸中发现的寄生虫卵表明，鞭虫曾在全球分布，欧洲和北美其他感染罕见的地区也有证据表明这一点。

慢性寄生虫感染可导致一系列使人虚弱的胃肠道问题、营养不良以及身体和认知发育迟缓，尤其是儿童。这些病例中的大多数使用一组药物治疗，这些药物具有不同程度的有效性，并且几乎没有可用的替代治疗方法。

该研究生成了从人类和灵长类动物宿主收集的现代蠕虫的全基因组DNA测序数据。这些最近的样本来自多个不同的地区，包括非洲、中美洲、亚洲和欧洲的国家。

这些样本与从考古挖掘现场获得的古代样本进行了比较，其中最古老的可以追溯到一千年前，主要来自丹麦的维京人定居点，以及荷兰和立陶宛的遗址。这些样本是产生全基因组测序数据的最古老的蠕虫样本，被认为是最古老的真核病原体，为了解人类过去的寄生虫提供了独特的见解。

对过去和最近来自世界各地的寄生虫的遗传数据进行比较，显示了地理分布的寄生虫种群之间是如何相互关联的，以及人类迁徙对现代寄生虫全球传播的可能影响。

研究人员的数据可以用于指导管理寄生虫的策略，其更广泛的目标是减少疾病的传播。这些数据还可用于帮助追踪寄生虫对新疗法和现有疗法的反应，因为对现有疗法的耐药性是当前药物的一个障碍，而且可能正在增加。

通过他们的分析，该团队提供了进一步的支持，证明这种蠕虫是人类、狒狒，可能还有其他灵长类动物特有的。因此，试图阻止T. trichiura传播的措施必须考虑到这一点，因为仅治疗人类可能会错过某些地区其他灵长类动物中发现的蠕虫。

“我们描述了感染人类和狒狒的鞭虫与感染其他灵长类动物的鞭虫之间的大陆级遗传结构。”研究人员写道，“混合和人口统计分析支持在乌干达最高的遗传变异的逐步分布，这与非洲起源和随后的人类迁移易位相一致。”

“最后，人类样本之间以及人类和非人灵长类动物样本之间的全基因组分析揭示了地理上不同群体之间的局部遗传分化区域。这些数据提供了对人类感染性T. trichiura人畜共患宿主的深入了解，并将支持未来对这一全球重要蠕虫进行基因组流行病学研究的努力。”

“鞭虫病可引起衰弱症状，并对其流行地区的儿童发育产生巨大影响，这就是为什么我们必须找到预防感染和治疗这种疾病的新方法。”曾在哥本哈根大学担任该研究第一作者的Martin Jensen Søe博士说，“我们研究的一个关键结论是，某些灵长类动物也可能携带致病寄生虫，因此在制定阻止Trichuris trichiura传播的措施时考虑到这一点很重要。”