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探究惡性瘧原蟲(chóng)種群在整個(gè)非洲大陸的消長(zhǎng),抗瘧藥物耐藥性成隱憂2019-08-26 09:20來(lái)源:生物谷
在針對(duì)整個(gè)非洲大陸的首個(gè)瘧原蟲(chóng)基因組研究中,來(lái)自贊比亞、加納、肯尼亞、美國(guó)、英國(guó)、埃塞俄比亞、馬達(dá)加斯加、坦桑尼亞、喀麥隆、德國(guó)、科特迪瓦、加蓬、尼日利亞和馬里的研究人員發(fā)現(xiàn)了棲息在這個(gè)大陸不同地區(qū)的惡性瘧原蟲(chóng)的遺傳特征,包括賦予抗瘧疾藥物耐藥性的遺傳因子。這揭示了耐藥性在不同地區(qū)出現(xiàn)以及通過(guò)非洲各種途徑行進(jìn)傳播的方式,這使得之前的瘧疾成功控制面臨風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2019年8月23日的Science期刊上,論文標(biāo)題為“Major subpopulations of Plasmodium falciparum in sub-Saharan Africa”。 通過(guò)利用基因組工具,這些研究人員研究了整個(gè)非洲大陸的瘧原蟲(chóng)多樣性。他們還研究了撒哈拉以南非洲幾個(gè)國(guó)家(包括埃塞俄比亞和加納)特有的惡性瘧原蟲(chóng)種群的遺傳多樣性。基因組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將有助于追蹤耐藥蟲(chóng)株的出現(xiàn)和傳播,從而有助于消除瘧疾。 盡管撒哈拉以南非洲的惡性瘧原蟲(chóng)種群具有極大的遺傳多樣性,但是之前的研究已表明這種多樣性在整個(gè)非洲大陸是相對(duì)類似的。人們還認(rèn)為這種瘧原蟲(chóng)遺傳物質(zhì)的流動(dòng)往往是從東到西,對(duì)抗瘧疾藥物產(chǎn)生的耐藥性據(jù)信起源于東南亞。 然而,這項(xiàng)新研究的結(jié)果表明在非洲,惡性瘧原蟲(chóng)在遺傳上是不同的,這取決于它們是在非洲哪個(gè)地區(qū)發(fā)現(xiàn)的。此外,這些研究人員發(fā)現(xiàn),這些區(qū)域性惡性瘧原蟲(chóng)種群正在各個(gè)方向共享遺傳物質(zhì)---包括可以賦予抗瘧藥物耐藥性的基因,而且非洲不同地區(qū)出現(xiàn)了新的耐藥性類型。人們認(rèn)為,人類遷徙,包括殖民活動(dòng)造成的人類遷徙,在非洲惡性瘧原蟲(chóng)的進(jìn)化中發(fā)揮了作用。 這些研究人員收集15個(gè)非洲國(guó)家的惡性瘧原蟲(chóng)樣本,并且作為MalariaGEN數(shù)據(jù)共享網(wǎng)絡(luò)的一部分,對(duì)它們的基因組進(jìn)行測(cè)序。他們分析了針對(duì)這些樣本的遺傳數(shù)據(jù)和之前由MalariaGEN產(chǎn)生并公開(kāi)發(fā)布的其他非洲數(shù)據(jù),以追蹤各種瘧原蟲(chóng)種群之間的祖先連接性(ancestral connectivity)。 與之前的研究相反的是,這些研究人員鑒定出不同的非洲西部、中部和東部惡性瘧原蟲(chóng)種群,以及高度分化的埃塞俄比亞種群。所有種群共享來(lái)自各個(gè)方向的遺傳物質(zhì),這表明基因的流動(dòng)是多方向的,而不是像以前認(rèn)為的那樣從東到西的單向流動(dòng)。這提供了了解非洲抗瘧藥物耐藥性如何正在產(chǎn)生的重要信息。 這些研究人員注意到,埃塞俄比亞惡性瘧原蟲(chóng)種群與非洲其他地區(qū)的種群高度分化,這表明瘧原蟲(chóng)的祖先可能受到人類遷徙的影響。相比于非洲其他地區(qū),埃塞俄比亞的人口也具有獨(dú)特的血統(tǒng),這表明該國(guó)未遭受殖民統(tǒng)治可能解釋其異常狀況。相比之下,來(lái)自距離較遠(yuǎn)的前法國(guó)殖民地的瘧原蟲(chóng)共享著遺傳物質(zhì)。 這些結(jié)果證實(shí)惡性瘧原蟲(chóng)種群隨著時(shí)間的推移共享它們的遺傳信息,特別是與抗瘧藥物耐藥性相關(guān)的基因。 最令人關(guān)注的是,在來(lái)自加納和馬拉維的惡性瘧原蟲(chóng)樣本的12號(hào)染色體上檢測(cè)到了強(qiáng)烈的遺傳特征,這表明這種瘧原蟲(chóng)的近期進(jìn)化可能會(huì)影響青蒿素聯(lián)合療法(artemisinin-based combination therapies, ACT)的療效。ACT指的是在一次治療中結(jié)合多種抗瘧藥物以克服對(duì)一種或多種單個(gè)藥物產(chǎn)生的耐藥性。 |