尼日利亚联邦首都区鸡血中黑曲霉的下一代测序与毒力基因检测及其对公共卫生的意义

本研究针对尼日利亚联邦首都区鸡血中黑曲霉（Aspergillus niger）的分子特征及毒力基因展开研究，通过实时PCR（RT-PCR）和多重PCR技术，首次鉴定出11株黑曲霉分离株，并检测到4种毒力基因（cyp51A、ota1、Fum 6、Fum 8），揭示了其产毒及唑类抗药性风险。研究为禽源真菌感染的防控提供了重要数据，填补了该地区黑曲霉研究的空白。

　　

研究背景与意义
黑曲霉（Aspergillus niger）是一种广泛存在于环境中的致病性真菌，其孢子可通过吸入或接触引发曲霉病（aspergillosis），对免疫低下人群构成严重威胁。尽管黑曲霉在土壤和谷物中的存在已被广泛报道，但其在禽类血液中的感染及毒力特征在尼日利亚尚未被研究。此外，黑曲霉可能产生多种霉菌毒素（如ochratoxin A和fumonisin B₂
），并通过食物链威胁人类健康。因此，明确黑曲霉在禽类宿主中的分子特征及毒力基因分布，对公共卫生和畜牧业防控具有重要意义。

研究设计与方法
尼日利亚联邦首都区的研究团队从6个行政区的360份鸡血样本中分离出11株黑曲霉，采用下一代测序（NGS）和分子生物学技术（包括实时PCR和多重PCR）进行分析。关键技术包括：

1. DNA提取与纯化：使用Quick-DNA Fungal/Bacterial Miniprep Kit提取基因组DNA，并通过Nanodrop测定浓度和纯度。
2. 靶基因扩增：通过ITS1/ITS4引物扩增18S rRNA基因（650 bp），用于物种鉴定；多重PCR检测毒力基因（cyp51A、ota1、Fum 6、Fum 8）。
3. 系统发育分析：基于NCBI BLAST和MEGA 5.0构建进化树，分析菌株的亲缘关系。

研究结果

1. 黑曲霉的分子鉴定
通过ITS基因测序和BLAST比对，11株分离株均被确认为黑曲霉，其序列与尼日利亚本土土壤分离株的相似性达99%，与巴基斯坦、中国等国的废水分离株相似性为97%。系统发育分析显示，这些菌株属于黑曲霉亚属circumdati分支。

2. 毒力基因检测
多重PCR在全部分离株中检测到4种毒力基因：

• cyp51A基因（100 bp）：介导唑类抗药性（azole resistance），可能与临床治疗失败相关。
• ota1基因（776 bp）：编码ochratoxin A合成酶，提示菌株具有产毒潜力。
• Fum 6（667 bp）和Fum 8（651 bp）基因：参与fumonisin B₂
  合成，可能通过饲料污染威胁动物健康。

3. 样本来源与基因表达差异
分离株PDA 28的DNA浓度最高（445.5 ng/μL），而PDA 23最低（54.5 ng/μL），但所有菌株均表现出稳定的毒力基因表达，表明环境适应性较强。

讨论与结论
本研究首次报道了尼日利亚鸡血中黑曲霉的分离及其毒力基因谱，揭示了以下科学意义：

1. 公共卫生警示：禽源黑曲霉可能通过食物链传播，其毒力基因（如ota1）的存在提示需加强禽类产品安全监测。
2. 抗药性管理：cyp51A基因的普遍存在呼吁优化抗真菌药物使用策略。
3. 技术应用：结合NGS和多重PCR的分子方法，为快速诊断和环境监测提供了高效工具。

论文发表于《The Microbe》，为热带地区真菌感染的防控提供了重要基线数据，并为后续疫苗研发和基因调控研究奠定了基础。