华南农业大学肖立华/冯耀宇等团队合作解析隐孢子虫高传播力亚型的产生机制

寄生虫人隐孢子虫(Cryptosporidium hominis)是腹泻性隐孢子虫病(cryptosporidiosis)的主要原因，自2005年以来，隐孢子虫病在美国的发病率有所增加。

2022年12月14日，华南农业大学肖立华、冯耀宇及美国疾病控制和预防中心Dawn M. Roellig共同通讯在Cell Host & Microbe（IF=31）在线发表题为“Multiple introductions and recombination events underlie the emergence of a hyper-transmissible Cryptosporidium hominis subtype in the USA”的研究论文，该研究表明多次引进和重组事件导致在美国出现了一种超传播的人隐孢子虫亚型。该研究发现新出现的超传播亚型IfA12G1R5在美国占主导地位。在对127个新测序的和95个已发表的C. hominis基因组的比较分析中，来自美国的IfA12G1R5分离株分为14个簇中的3个(Pop6、Pop13和Pop14)，表明该亚型具有多个祖先起源。

Pop6 (IfA12G1R5a)起源于东非，在到达后与本地亚型重组。Pop13 (IfA12G1R5b)是从欧洲引进的，它与当地流行的亚型进行了重组，而Pop14 (IfA12G1R5c)是Pop6和Pop13之间二次重组的后代。入侵相关基因的选择性扫描伴随着显性Pop14的出现。这些观察为超传播病原体的出现和进化提供了见解。

隐孢子虫(Cryptosporidium hominis, C. hominis)是人类隐孢子虫病的主要病原。它是美国和欧洲国家大多数隐孢子虫病暴发的原因。迄今为止，根据60-kDa糖蛋白(gp60)基因的序列分析，已鉴定出10多个C. hominis亚型家族，其中Ia、Ib、Id、Ie和If是最常见的。IbA10G2亚型广泛分布在低收入和高收入国家，是导致欧洲人源性锥虫相关疫情的主要亚型。

在美国，IbA10G2是早期暴发的主要C. hominis亚型，包括1993年密尔沃基的大规模暴发。2005年，在美国出现了一种以前未被发现的C. hominis亚型IaA28R4。到2007年，在多州暴发和大多数散发病例中发现了该病。该亚型在美国几年内基本消失，似乎被IfA12G1R5所取代，自2013年以来，IfA12G1R5在疫情和散发病例中经常出现。 IfA12G1R5最近在澳大利亚和新西兰成为一种常见的C. hominis亚型。

机理模式图（图源自Cell Host & Microbe ）

IfA12G1R5亚型具有复杂的进化史，有两个来自东非和欧洲的输入，随后相互之间和当地亚型之间产生了遗传重组。这导致该亚型在美国形成了三种变体。基因组中入侵相关位点的适应性选择最终导致了一种超传播变异Pop14 (IfA12G1R5c)的主导地位。以上研究结果表明，多次引进和遗传重组事件以及随后的适应性选择导致了超传播亚型的出现。它们表明迫切需要实施分子监测系统来监测IfA12G1R5和其他超传播亚型的全球扩散。

该论文由华南农业大学及岭南实验室肖立华教授为主要通讯作者，华南农业大学及岭南实验室冯耀宇教授和美国疾病预防控制中心Dawn M. Roellig研究员为共同通讯作者。华南农业大学及岭南实验室博士研究生黄万意、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。相关研究得到了广东省基础与应用基础研究重大项目（2020B0301030007），国家自然科学基金（31820103014，32150710530，U1901208），“111计划”（D20008）和广东省普通高校创新团队项目（2019KCXTD001）的资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.chom.2022.11.013

转自：“iNature”微信公众号

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