一个国际科学家小组报告称,他们已经解开了 47 种已知和潜在莱姆病致病菌的基因组成。他们表示,这项研究为更准确的诊断测试和针对多种伯氏疏螺旋体菌株的针对性治疗铺平了道路。伯氏疏螺旋体是莱姆病的病因,莱姆病仍然是美国和欧洲最常见的蜱传疾病。

莱姆病致病菌株的基因分析或将改变治疗方法

该团队的研究成果“宿主相互作用脂蛋白基因座的自然选择和重组驱动莱姆病和相关细菌的基因组多样化”发表在mBio上。

莱姆病每年影响数十万人。仅在美国,每年的病例数就接近 50 万。如果不及时治疗,感染会扩散到关节、心脏和神经系统,并导致更严重的并发症。作者表示,随着气候变化和其他潜在环境因素,莱姆病病例可能只会在全球范围内持续增加。

“这是一项开创性的研究,不仅有绘制出 47 种伯氏疏螺旋体基因组的新基因发现,而且它还为研究人员提供了数据和工具,使他们能够更好地针对莱姆病的所有病因制定治疗方案,并为针对由病原体引起的其他传染病制定类似方法提供了一个框架,”石溪大学文艺复兴医学院 Edmund D. Pellegrino 医学教授 Benjamin Luft 医学博士说道。石溪医学院设有一家专门治疗莱姆病和所有蜱传感染的诊所,也是区域蜱传疾病资源中心的所在地。

研究团队由来自全球十几家研究机构的科学家组成。他们联合对莱姆病细菌的全基因组进行了测序,这些细菌代表了该组中所有 23 种已知物种。其中大多数在此之前尚未测序。测序包括与人类感染最相关的多种细菌菌株以及此前未知的导致人类疾病的物种。

通过比较这些基因组,研究人员重建了莱姆病细菌的进化史,将其起源追溯到数百万年前。他们发现这种细菌很可能起源于古代超大陆盘古大陆分裂之前,这有助于解释目前全球分布的情况。

这项研究还揭示了这些细菌如何在物种内和物种间重组遗传物质。研究人员确定了细菌基因组中这种基因交换最常发生的特定热点,这些热点通常涉及帮助细菌与其蜱虫媒介和动物宿主相互作用的基因。

“通过了解这些细菌如何进化和交换遗传物质,我们就能更好地预测和应对它们行为的变化,包括它们导致人类疾病的能力的潜在变化,”纽约城市大学生物学教授、资深作者邱伟刚博士解释道。

为了促进正在进行的研究,该团队开发了基于网络的软件工具(BorreliaBase.org),使科学家能够比较伯氏疏螺旋体基因组并确定人类致病性的决定因素。

该国际团队未来的合作研究计划包括扩大基因组分析,以涵盖更多莱姆病细菌菌株,特别是来自研究不足地区的菌株。他们还将研究致病菌株特有基因的具体功能,这可能揭示治疗干预的新目标。