竞博jbo下载约3万年前该家族菌株就已在东亚南部早期人类中形成,在感染NIID123菌株的动物中

 物联网     |      2020-02-11 10:35

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Science:首次基因组分析有助认识巴西寨卡病毒暴发 寨卡病毒感染与出生疾病头小畸型存在潜在的关联。在一项新的研究中,来自英国牛津大学和巴西EvandroChagas研究所等机构的研究人员对巴西的寨卡病毒暴发进行首个基因组分析,从而提供关于这种病毒如何和何时可能进入美洲方面的新信息。相关研究结果于发表在2016年3月24日那期Science期刊上,论文标题为“ZikaVirusintheAmericas:EarlyEpidemiologicalandGeneticFindings”。

日前,复旦大学研究人员与国内外研究人员合作,首次揭示了结核病“北京家族”菌株的起源和与汉族人群共同扩散的历程。研究结果证明了结核病这种古老疾病与人类迁移和社会发展间的密切关系。

近年来,寨卡病毒(ZIKV)已从非洲和亚洲向东扩散,导致美洲的流行病。现在,研究人员在PLOS被忽视的热带病中比较美国,太平洋和东南亚病毒亚型已经得出结论,美国亚型菌株在体外和体内都具有最高的生长能力。

竞博jbo下载 ,研究人员对7株巴西寨卡病毒毒株的基因组进行测序,包括一株毒株来自一例致命的成年人病例和另一株毒株来自一名头小畸型新生儿。

复旦大学基础医学院教育部、国家卫生计生委医学分子病毒学重点实验室高谦课题组与国内外研究人员合作,利用全基因组测序的方法,首次揭示了结核病“北京家族”菌株的起源和与汉族人群共同扩散的历程。该成果对于认识中国结核病流行株的致病特征、提示疾控部门监控流行菌株、防止其大规模传播具有重要意义。相关成果发表于美国《国家科学院院刊》。

ZIKV是由感染的伊蚊(Aedes mosquitos)携带的黄病毒科(Flaviviridae)病毒。它在二十世纪中叶首次在乌干达被隔离,但后来扩散到密克罗尼西亚,大洋洲,最近扩展到南美洲,中美洲,北美洲和加勒比地区。然而,每个区域的菌株是不同的;遗传分析显示了三种亚型

这一分析证实美洲的寨卡病毒是由当单次病毒输入而产生的,据估计这次输入发生于2013年5月和12月之间,比首次在巴西检测到寨卡病毒的时间早了12个月。

中国是全球22个结核病高发国家之一,每年约有100万人发病,约10万人因结核病死亡。中国的结核病疫情主要由名为“北京家族”的一类结核分枝杆菌所致。该类菌株因致病性强、容易传播且在全球范围广泛分布而备受关注。

  • 美洲,太平洋和东南亚。先前的研究表明,这些亚型的感染性特征不同。

这种估计的起源时间与从ZIKV地方性流行地区到达巴西的飞机乘客人数增加相一致,而且也与报道的太平洋岛屿ZIKV暴发相一致。一种猜测涉及在联合会杯足球锦标赛期间输入寨卡病毒,其中法属玻里尼西亚塔希提岛就参与这项足球锦标赛。

研究人员对从中国6个省市收集的79个“北京家族”菌株进行全基因组测序,并对全国11个省市收集的1300多个菌株进行基因分型分析。结果证明,约3万年前该家族菌株就已在东亚南部早期人类中形成,此后伴随人类从南至北迁移传播。

在新的工作中,日本国立传染病研究所的Shigeru Tajima及其同事比较了PRVABC59美国亚型,ZIKV / Hu / Chiba / S36 / 2016(ChibaS36)太平洋亚型和ZIKV / Hu / NIID123 / 2016( NIID123)东南亚亚型。他们检测了体外和小鼠的生长速率,并观察了感染小鼠的病毒载量和睾丸损伤水平。

市级分析表明报道的巴西头小畸型疑似病例与怀孕17周左右的ZIKV感染率的关联性最好。不过,研究人员也强调这并不能证明这两者之间存在因果关系。确定ZIKV是否是头小畸型和其他疾病的病因的研究仍在继续开展中。

研究发现,“北京家族”菌株在进化过程中进一步分化为多个亚型,其中“现代”亚型有绝对的群体优势,在流行菌株中占70%以上;近2000年来,它伴随着汉族的南迁传播到中国南方地区,最终成为全国范围内最流行的菌株。

在多种类型的分离细胞中,PRVABC59和ChibaS36菌株具有比NIID123显着更高的生长能力,其中美国菌株具有最高的生长潜力。此外,感染后两周,在感染NIID123菌株的动物中,雄性小鼠生殖道中的感染性颗粒和病毒RNA的量最低。在感染后6周,感染美国PRVABC59染色的小鼠中有更多的睾丸损伤。

迄今为止,巴西遭受了史无前例的ZIKV流行病,报道了大约30万病例。

据高谦介绍,该菌株的高致病性特征很可能是其适应中国北方早期农业社会高密度人群的结果。在农业文明之前,人口密度很低,高致病性菌株感染人后会快速将宿主致死而无法保持其在人群中的延续性;而农业文明时期,人口数量和密度的大幅增加为“现代”亚型高致病性菌株的扩散提供了有利条件,使其逐渐成为群体中的优势菌株。

研究人员说:这些结果提高了ZIKV在病毒从东南亚通过太平洋岛屿传播到美洲的过程中获得增殖能力和致病性的可能性。

英国剑桥大学动物学系生物学家OliverPybus教授说,“我们研究了更广范围的人类活动模式,重点关注2012年以来从已报道发生寨卡病例的国家到巴西旅行的飞机乘客。”

该研究进一步支持了该小组前期关于结核病在7万年前伴随人类“走出非洲”的结论,并且证明了结核病这种古老疾病与人类迁移和社会发展间的密切关系。

“从2012年年度开始,从发生寨卡病例的国家到巴西旅行的飞机乘客数量增加了50%。”

“尽管这次美洲暴发的病毒毒株与法属玻里尼西亚的毒株亲缘关系最为亲密,但是寨卡病毒也有可能是由东南亚独立地输入到美洲和法属玻里尼西亚。为了更好地理解寨卡病毒传播历史,我们需要更多的关于东南亚寨卡病毒流行病和遗传多样性方面的信息。”

来自牛津大学和EvandroChagas研究所的NunoFaria博士说,“这是首次利用基因组数据研究巴西寨卡病毒暴发。它为我们进一步开展研究奠定良好的基础。”

“我们试图解决提出的一些猜测,比如,分析寨卡病毒与头小畸型之间的关联性。我们发现一些时空相关性与这种猜测相一致,但是为了确定性地测试这种关联,我们必须等待病例对照流行病学研究的完成。”

“就追踪和预测巴西寨卡病毒扩散而言,仍然还需开展大量研究。今年晚些时候,我们将对这种病毒有更好的理解。”

EvandroChagas研究所MárcioNunes博士说,“我们的基因组测序研究已对巴西的寨卡病毒传播有了更加清晰的了解。然而,仍然迫切需要更多的基因组数据来理解这种病毒在美洲和巴西的起源、空间扩散和进化。”

EvandroChagas研究所PedroVasconcelos博士说,“当前,27个巴西省中的22个和巴西联邦区都报道了本土的寨卡病毒病例,这意味着80%以上的人口都面临着感染的风险。巴西卫生部已估计2015期间,50万至150万人感染上寨卡病毒。报道了大约4000例头小畸型疑似病例,其中有500例与寨卡病毒相关联。最后,还证实几例死产和新生儿死亡与寨卡病毒存在关联,以及至少3例与寨卡病毒相关的自身免疫疾病病人死亡。”

“寨卡病毒因此代表着对巴西这个国家的一种严重威胁。相应地,在这种病毒流行的巴西、其他拉丁美洲和加勒比海国家,应尽可能快地采取行动阻止它的发病率,或者让这种发病率最小化。”