发布日期:2025-10-09 来源: 浏览次数:
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近期,无锡市疾控中心与中国科学院上海免疫与感染研究所Daniel Falush课题组、上海交通大学王慧教授团队、西班牙巴塞罗那自治大学Jaime Martinez - Urtaza教授团队开展了合作,在《Nature Ecology & Evolution》上发表了题为“Wave succession in the pandemic clone of Vibrio parahaemolyticus driven by gene loss”的研究论文。
该研究揭示了一种前所未有的病原菌适应性进化机制:副溶血弧菌通过基因缺失,显著提升了其在生态环境及人类宿主中的适应与传播能力,为理解病原进化和传播提供了突破性视角。这项创新性研究突破了传统进化理论中强调基因“获得”的主导观念,提出了基因“缺失”(即“舍”)同样可带来关键进化优势(即“得”)的新观点,体现了与中国哲学“舍得”智慧及西方“少即是多”理念的深刻共鸣。
研究聚焦于副溶血弧菌中的大流行克隆群(pandemic clone)。该克隆群自1996年首次报道以来迅速扩散,目前已占我国副溶血弧菌感染病例的70%以上。科研团队发现,这一克隆群在进化过程中逐步分化为四个亚型(Wave 1–4),它们依次更替,最终由Wave - 4成为主导流行型别。副溶血弧菌中的大流行克隆群(pandemic clone)。该克隆群自1996年首次报道以来迅速扩散,目前已占我国副溶血弧菌感染病例的70%以上。科研团队发现,这一克隆群在进化过程中逐步分化为四个亚型(Wave 1–4),它们依次更替,最终由Wave - 4成为主导流行型别。
深入的功能基因组分析表明,Wave - 4并未获得任何新基因,而是丢失了9个与腐胺代谢相关的基因。这一基因缺失带来了双重进化优势:一方面显著增强了细菌的环境生存能力,例如形成更厚的生物被膜以抵抗外界胁迫;另一方面提升了其在人类宿主中的传播效能,包括增强细胞粘附与肠道定植能力。尤为重要的是,其致病性反而有所减弱,符合“致病力 - 传播力平衡假说”,从而更有利于长期传播和种群维持。进一步的比较基因组学研究表明,腐胺代谢相关基因的缺失现象同样存在于霍乱弧菌和大肠杆菌等重要病原体中,提示“基因丢失”可能是一种广泛存在但仍被低估的细菌适应性进化策略。
中心倪程佩博士作为本研究的共同第一作者,发挥了关键作用。她凭借在病原微生物学领域的深厚积累,主导完成了多项关键实验,包括细菌分离培养、细胞模型构建及动物感染验证等,为阐释基因缺失的生物学效应提供了坚实、可靠的实验证据。
全文链接 https://www.nature.com/articles/s41559-025-02827-z
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