西亞試劑：解析豬鏈球菌致病和進(jìn)化機(jī)制

近日中國(guó)科學(xué)院病原微生物與免疫學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室朱寶利課題組、高福課題組與南京軍區(qū)疾病預(yù)防控制中心微生物流行病學(xué)研究所唐佳琪課題組展開(kāi)合作，深入研究了并揭示了豬鏈球菌的致病機(jī)理及其進(jìn)化機(jī)制。該研究成果對(duì)促進(jìn)豬鏈球菌病的預(yù)防、監(jiān)測(cè)和控制具有重要指導(dǎo)意義。相關(guān)研究論文發(fā)表在《BMC Genomics》雜志上。

豬鏈球菌是一類重要的人畜共患病病原菌，可誘發(fā)豬的關(guān)節(jié)炎、腦膜炎、肺炎；還可引起人、牛、馬、羊、禽等多種動(dòng)物感染，可能造成病人腦膜炎、聽(tīng)力喪失、敗血癥甚至死亡。1998至1999年江蘇省部分地區(qū)暴發(fā)該病，造成25人感染發(fā)病，其中14人死亡；2005年6月四川大規(guī)模暴發(fā)該病，報(bào)告病例215例，死亡38人。兩次暴發(fā)不僅造成養(yǎng)豬業(yè)的重大損失，而且給人類健康構(gòu)成巨大威脅。研究表明，中毒性休克綜合癥是這兩次豬鏈球菌暴發(fā)引起人群高死亡率（22.1%）的原因。然而，引起豬鏈球菌新臨床癥狀——中毒性休克綜合癥的原因尚不清楚。

在這篇文章中，研究團(tuán)隊(duì)利用比較基因組學(xué)技術(shù)，對(duì)引起中毒休克綜合癥的高毒豬鏈球菌進(jìn)行了比較基因組學(xué)方法的研究。通過(guò)比較不同毒力、不同來(lái)源的豬鏈球菌菌株基因組，研究人員發(fā)現(xiàn)豬鏈球菌的基因組高度可變，而且引起兩次暴發(fā)的菌株均獲得了大量外源基因。在其基因組上獲得的一段長(zhǎng)約89kb的序列具有毒力島（Pathogenicity island）的顯著特征，毒力島內(nèi)的ABC型轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和SalK/R雙信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)為引起中毒休克綜合癥菌株的特異基因。前期研究表明，豬鏈球菌缺乏引起中毒性休克綜合癥的所需的超抗原和M蛋白的類似物，據(jù)此推測(cè)，由ABC型轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)排出的某類物質(zhì)可能正是引起中毒休克綜合癥的元兇。此外，通過(guò)比較基因組分析，研究人員發(fā)現(xiàn)基因獲得和基因重排是豬鏈球菌微進(jìn)化的主要?jiǎng)右?，研究團(tuán)隊(duì)據(jù)此提出豬鏈球微進(jìn)化模型。同時(shí)，在該研究中還發(fā)現(xiàn)了多個(gè)豬鏈球菌致病的候選基因，這些候選基因?yàn)閷ふ邑i鏈球菌進(jìn)化后的毒力基因簇提供了參考