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破解血吸虫基因“天书”

 医学abeycd 2022-11-06 发布于湖北

中外科学家成果全文发表于《自然》杂志

  为研究病原体导致的传染病带来新思路

  本报讯 (记者 章迪思)肆虐各国的血吸虫病,现在终于能从基因层面弄清其原理了。由国家人类基因组南方研究中心牵头,协同国内近10家单位,包括多位外国科学家一起,历时5年分析了日本血吸虫的基因组及其功能,相关成果在今天出版的《自然》杂志上全文发表。

  血吸虫病是一种严重危害人体健康的寄生虫病,虽然半个世纪以来我国的血吸虫病防治工作已取得显著成就,但近几年又有死灰复燃迹象,目前全世界包括中国在内有76个国家依然遭受其威胁。该病传统的诊断方法是通过粪便寻找血吸虫卵,既麻烦又不准确,存在很高漏诊率,药物治疗也容易产生抗药性。因此,通过破解血吸虫的基因“天书”,探寻血吸虫如何寄生、如何攻击宿主的奥秘,寻找致病的功能基因,有着非常重要的意义。

  研究显示,血吸虫基因组由近4亿个碱基组成,远远超过科学家之前预计的数量。和同等大小基因组的非寄生生物相比,血吸虫的基因也显示出诸多“寄生特性”,例如丢失了很多与营养代谢相关的基因,包括脂肪酸、氨基酸、胆固醇和性激素合成基因等,必须由血吸虫从作为宿主的哺乳动物处获得;另一方面,有利于蛋白消化的酶类基因倒是不少,因为这有助于血吸虫和宿主同步进化。

  别看血吸虫是低等的寄生动物,从基因层面看却拥有相对复杂的分子信号途径。它有原始的中枢神经系统,也能感觉到周围发出的声、光、机械振动等信号。它还能编码一些与生长、发育和成熟相关的内分泌激素受体,这些受体不仅对血吸虫自己合成的激素有反应,对宿主的激素也“照单全收”。这也是它能成功寄生的重要原因。

  同时,研究人员首次发现了一种血吸虫自己编码并分泌的得力武器———“弹力蛋白酶”,可以轻而易举地破坏宿主的皮肤组织,为血吸虫进入体内扫清障碍。此外,血吸虫还会分泌一些炎症相关分子如前列腺素、聚糖、脂质等,这些都能诱导宿主的免疫反应,导致严重的血吸虫病。

  这项研究是国际生物医学界首次对一个多细胞人体寄生虫进行全基因组测序和功能分析。南京医科大学教授吴观陵认为,这项研究不仅是寄生虫研究史的里程碑,也将为其它由病原体导致的传染性疾病带来全新的研究思路。

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