Blomia tropicalis 过敏原组的基因组范围特征分析：染色体级别的组装、生物信息学见解以及新型过敏原的临床验证

《International Immunopharmacology》：Genome-wide characterization of Blomia tropicalis allergenome: chromosome-level assembly, bioinformatics insights, and clinical validation of novel allergens

通过整合三代测序和Hi-C技术构建了B. tropicalis染色体级基因组（64.77 Mb），鉴定出39个过敏原基因并确认9个临床相关过敏原（Blo t 24最高IgE结合率73.08%），揭示了不同发育阶段（卵、幼虫、若虫、成虫）中过敏原基因的表达规律，为重组蛋白诊断治疗提供了新资源。

　　本研究聚焦于一种重要的过敏原来源——热带尘螨（*Blomia tropicalis*）。这种尘螨广泛分布于热带和亚热带地区，其过敏原在引发过敏反应方面扮演着关键角色。研究团队利用先进的基因组测序技术，构建了该物种的染色体级基因组组装，并系统地分析了其过敏原蛋白。这一成果不仅为尘螨相关研究提供了宝贵的基因组资源，还揭示了潜在的过敏原，为诊断和治疗过敏性疾病提供了新的方向。

尘螨过敏已成为全球范围内影响大量人群的重要健康问题。据现有研究估计，超过20%的人群曾经历尘螨过敏症状，而超过30%的人群即使没有明显症状，也存在对尘螨的免疫敏感性。随着尘螨过敏的普遍性增加，其对医疗体系造成的负担也在不断上升。然而，目前的过敏诊断和免疫治疗主要依赖于天然尘螨提取物。这种方法虽然在临床中被广泛应用，但也存在一些局限性。天然提取物通常包含多种成分，既有过敏原也有非过敏原物质，这使得精准识别过敏原来源变得困难。此外，提取过程中的条件变化和储存方式也会影响提取物的组成，进而导致检测结果的不一致，甚至出现假阴性的情况，影响诊断的准确性与免疫治疗的效果。

为了解决这些问题，近年来的研究趋势逐渐转向使用重组蛋白作为诊断和治疗的工具。这种方法能够提供更纯净、更稳定的过敏原来源，有助于提高检测的特异性与敏感性。然而，实现这一目标的前提是全面了解不同尘螨种类中的过敏原成分。每种尘螨通常含有约40种不同的过敏原，其中许多尚未被充分研究或鉴定。因此，对尘螨过敏原进行全面系统的分析，对于推动过敏诊断和治疗的精准化具有重要意义。

在这一背景下，*Blomia tropicalis*作为热带和亚热带地区的重要过敏原来源，其过敏原的鉴定工作显得尤为迫切。目前，全球已识别出44种尘螨过敏原组，但其中只有13种已被确认存在于*Blomia tropicalis*中。这一缺口表明，仍有许多潜在的过敏原未被发现或验证，限制了该物种在过敏研究中的应用。因此，研究团队致力于通过高通量测序技术，构建高质量的*Blomia tropicalis*基因组，并进一步挖掘其过敏原编码基因。

本研究采用多种测序技术，包括Oxford Nanopore Technologies（ONT）、Illumina和Hi-C，构建了一个高质量的染色体级基因组。该基因组的大小为64.77兆碱基（Mb），GC含量为34.5%，N50值达到15,739,378碱基对（bp），表明基因组的连续性和完整性较高。通过这一基因组资源，研究团队成功预测了39个可能编码过敏原的基因，并通过免疫球蛋白E（IgE）结合实验验证了其中9个临床相关的过敏原，属于过敏原组9、16、24、27、28、30、31、32和37。这些过敏原的IgE结合率范围从19.23%到73.08%，其中重组过敏原rBlo t 24表现出最高的结合率，达到73.08%。这一结果表明，rBlo t 24在引发过敏反应方面具有显著的重要性。

为了进一步验证这些过敏原的临床相关性，研究团队采用了Cochran's Q检验对主要过敏原的IgE结合率进行了统计分析，结果显示不同过敏原之间的结合率存在显著差异（*P* < 0.001）。这一发现不仅有助于理解不同过敏原在过敏反应中的作用，还为过敏原的分类和优先级提供了依据。此外，研究团队还对这些过敏原编码基因在尘螨不同发育阶段（卵、幼虫、若虫和成虫）的表达模式进行了转录组分析，并通过层次聚类方法揭示了其阶段特异性表达特征。这些数据表明，某些过敏原可能在特定的发育阶段表达水平较高，从而在过敏反应中发挥更关键的作用。

尘螨基因组的高质量组装和过敏原的系统鉴定，为后续研究提供了坚实的基础。通过这一基因组资源，研究人员可以更全面地了解尘螨的遗传结构和功能基因，进而探索其在过敏反应中的分子机制。此外，这一成果也为开发更精确的过敏诊断工具和免疫治疗方案提供了可能。例如，基于重组蛋白的诊断方法可以避免天然提取物中非过敏成分的干扰，提高检测的准确性。而针对特定过敏原的免疫治疗方案，有望提高治疗的有效性和安全性。

本研究的意义不仅在于技术层面的突破，更在于对尘螨过敏原的认知深化。通过整合基因组学、转录组学和免疫学等多组学方法，研究团队能够更全面地解析尘螨的过敏原组成，为过敏研究提供了一个全新的视角。同时，这一研究也强调了跨学科合作在过敏研究中的重要性。基因组测序技术的进步使得研究人员能够更系统地识别和分类过敏原，而免疫学实验则提供了验证这些过敏原临床相关性的关键依据。这种整合方法为未来研究奠定了基础，也展示了多组学技术在解析复杂生物系统中的巨大潜力。

在实际应用中，尘螨过敏原的鉴定和表达分析对于制定有效的过敏管理策略具有重要意义。例如，了解不同发育阶段过敏原的表达水平，有助于优化过敏原提取和纯化过程，提高诊断和治疗的效率。此外，通过识别新的过敏原，研究人员可以开发更全面的过敏原检测面板，从而更准确地诊断过敏类型，并为个体化治疗提供依据。这一研究还为未来探索尘螨过敏原的分子机制提供了新的方向，有助于揭示过敏反应的遗传基础和环境因素之间的相互作用。

尘螨过敏原的系统鉴定也对公共卫生政策的制定具有参考价值。由于尘螨过敏的高发性，了解其过敏原的分布和表达规律，有助于评估不同地区的过敏风险，并制定相应的预防和控制措施。例如，通过分析不同地区尘螨种群的遗传多样性，研究人员可以识别出可能具有更高致敏性的尘螨亚种，从而为公共卫生部门提供更精准的干预建议。此外，这一研究还可能促进新型抗过敏药物的研发，为过敏患者提供更多的治疗选择。

本研究的成果也体现了现代生物技术在解决复杂医学问题中的应用价值。随着基因组测序技术的不断发展，越来越多的物种得以被完整解析，从而为相关疾病的诊断和治疗提供了新的工具。对于尘螨过敏这一全球性问题，构建高质量的基因组并系统鉴定过敏原，是推动精准医学发展的重要一步。未来，随着更多尘螨物种的基因组信息被揭示，研究人员有望建立更加全面的过敏原数据库，为全球范围内的过敏研究和临床实践提供支持。

在方法学方面，本研究采用了多种先进的测序技术，以确保基因组的高质量和完整性。ONT技术能够提供长读长的序列信息，有助于拼接复杂的基因组区域；Illumina技术则以其高通量和准确性，为基因组的精细组装提供了支持；Hi-C技术则用于确定染色体间的连接关系，帮助构建完整的染色体结构。这些技术的结合不仅提高了基因组组装的效率，也增强了其可靠性。此外，研究团队还通过转录组学和免疫学实验，验证了过敏原编码基因的功能和临床相关性，为后续研究提供了重要的实验数据。

本研究还涉及了尘螨的培养和样本采集。尘螨的培养过程需要严格的环境控制，以确保其生长状态和发育阶段的准确性。研究团队在南京医科大学附属无锡人民医院进行了长达五年的尘螨培养实验，确保了样本的多样性与代表性。通过手动收集不同发育阶段的尘螨样本，研究人员能够更准确地分析过敏原在不同阶段的表达模式。这种系统化的样本采集方法，为后续的转录组和免疫学实验提供了高质量的材料基础。

在伦理和合规方面，本研究严格遵守相关规范。所有参与研究的患者均提供了书面知情同意，确保了研究的伦理合规性。此外，该研究获得了海南省妇女儿童医疗中心伦理委员会的批准，批准号为HNWCMC-2022-44。这些措施不仅保障了研究的合法性，也体现了对研究对象权益的尊重。

研究的资助来源也体现了多方合作的重要性。本研究得到了多项基金的支持，包括国家自然科学基金（项目编号NSFC81971511和NSFC82471187）、太湖人才计划（项目编号2020THRC-GD-7）、江苏省“333”工程（项目编号ZUZHIBU202221001）、无锡市卫生健康委员会的青年和中年人才支持计划（项目编号BJ2023007）以及江苏省基础研究专项基金（项目编号BK20241988）。这些资助不仅为研究提供了必要的资金支持，也促进了跨学科和跨地区的合作，推动了尘螨过敏研究的进展。

综上所述，本研究通过构建*Blomia tropicalis*的染色体级基因组，并系统鉴定其过敏原编码基因，为尘螨过敏研究提供了重要的基因组资源。同时，研究团队通过多组学方法，揭示了不同过敏原在尘螨发育阶段的表达模式，为过敏诊断和治疗提供了新的思路。这一成果不仅有助于深化对尘螨过敏机制的理解，也为未来的过敏研究和临床实践奠定了坚实的基础。随着更多尘螨物种的基因组信息被解析，我们有望进一步揭示过敏反应的遗传基础，并开发更有效的诊断和治疗策略。