Nature：根除伤寒沙门氏菌指日可待

　　

新型基因测序技术揭示遗传新特征

 

新一代DNA测序技术首次揭示伤寒病的遗传秘密，每年，全球因伤寒而死的人数达600,000。实验结果将有助提高伤寒的诊断技术，揭示伤寒的传播路径以及设计新型的伤寒疫苗。

 

该研究设置了一套新的标准用于分析致病伤寒菌的进化和传播机制，这是科学家们首次从DNA水平研究大量的病原菌。这也揭示了伤寒沙门氏菌潜在的遗传特征和进化特征。

 

研究小组的科学家建立了一种新的方法，用于描绘伤寒沙门氏菌的爆发路径，科学家们还可以鉴别在人群中流行的沙门氏菌的亚型：使用Google Earth可绘制伤寒的传播路径，使得全球流行分布图变得可视化。该研究小组希望，绘制伤寒传播路径图谱可有助疫苗的设计，最终达到彻底消除伤寒的目的。

 

伤寒沙门氏菌与大部分的沙门氏菌种属不同，与其他的细菌也有很大的差异，伤寒沙门氏菌专嗜性强，只感染人类，并且所有的致病性菌株的基因组都极其相似，这给追踪伤寒沙门氏菌带来很大的障碍，也给判定近期流行株带来困难。而该研究的科学家们改变了传统的追踪技术，以新的技术来追踪伤寒沙门氏菌的足迹。

 

Gordon Dougan教授说，多年来，现代基因组测序技术被用来揭示致病性病原体的遗传特性。Gordon Dougan是Wellcome Trust Sanger Institute的教授，文章的高级作者。基因组是生物体遗传特性的载体，揭示生物体传播路径和致病特征。关于基因组方面的分析有助我们找到伤寒沙门氏菌的致命弱点：伤寒沙门氏菌只适应在人体里存活，并且伤寒沙门氏菌的基因组正经历遗传衰退，最终可能在人体里停止进化的进程。

 

我们相信有效的疫苗接种计划结合流行病学控制有助我们追踪伤寒的传播路径，治疗伤寒携带者，最终根除伤寒沙门氏菌。

 

据世界卫生组织的保守估计，每一年，有1700,000人感染伤寒沙门氏菌。年轻人是易感高风险人群，在印尼，每10个患者中有9个年龄在3-19岁。

 

Kathryn Holt说，伤寒沙门氏菌的生存之道在于，在携带者体内保持休眠状态，携带者通常没有临床症状但可向外界散播病菌，感染健康人。Kathryn Holt是Wellcome Trust Sanger Institute的博士研究生，也是文章的第一作者。我们新的研究工具有助我们溯源爆发的伤寒沙门氏菌，甚至是诊断伤寒沙门氏菌的携带者，我们将对携带者开展治疗工作阻止携带者散播沙门氏菌。

 

我们的研究使用基因组生物技术，可对伤寒沙门氏菌定型，鉴别引起感染的菌株，鉴别携带者，指导有效的疫苗接种计划。这在伤寒沙门氏菌的研究领域取得了突破性的进展。

 

该研究由Wellcome Trust Sanger Institute，University College, Cork，法国巴斯德研究所以及牛津大学位于越南胡志明市临床研究部联合合作。研究小组从10个国家分离获得19株伤寒沙门氏菌，使用新型的基因测序技术可鉴别各菌株间细微的遗传变异特征。研究小组获得17亿个遗传碱基信息，只发现2000个变异位点，这就揭示伤寒沙门氏菌自从15,000年前出现以来，变异率极低。

 

他们的分析展示，伤寒沙门氏菌的基因组正走向衰败，它们逐渐变得与人类基因组同源，在人体里它们丢失了许多基因。更重要的是，指导细菌表面蛋白（通常成为人类免疫系统攻击的对象）合成的基因发生的变异比其他细菌同类蛋白基因的变异要低很多，这就表明，伤寒沙门氏菌在人体免疫系统压力下选择衰败而没有进化以适应人类的免疫系统。

 

Julian Parkhill教授说，伤寒沙门氏菌表面蛋白是疫苗设计的靶位，但是表面蛋白基因变异性极低。Julian Parkhill是病原基因组学的学科带头人。我们可以用新设计的技术（原本用于分析人类基因组变异）来鉴别伤寒沙门氏菌的变异情况，几年前要这是一项不可能完成的任务。我们研发的新技术还可用于对付其他引起人类发病的病原性细菌。

 

（生物通 张欢）