2022年4月5日，國際學術期刊Cell Reports在線發表了我院胡薇/陸豔團隊的研究成果“A chromosome-level genome of the human blood fluke Schistosoma japonicum identifies the genomic basis of host-switching”。該研究運用三代測序、Hi-C、全長轉錄組（Iso-Seq）等技術完成了首個染色體水平的日本血吸蟲參考基因組的組裝和注釋，並對覆蓋整個流行地區的72個基因組進行了重測序，係統解析了日本血吸蟲在東亞、東南亞地區的群體遺傳結構和分化曆史，鑒定了與宿主適應性相關的關鍵基因，為血吸蟲病的防控和藥物開發提供了新的思路。
圖1 日本血吸蟲的樣本分布及群體遺傳結構
血吸蟲病是一種嚴重威脅人類健康的熱帶疾病，亞洲流行的日本血吸蟲是一種古老的寄生蟲，在中國的流行曆史已超過2000年。日本血吸蟲可感染40種以上的哺乳動物，具有宿主域廣且生殖力強的特點。長期以來，由於缺乏高質量的全基因組數據，日本血吸蟲的群體結構和適應性進化相關研究受到極大製約。研究團隊采集、保藏了亞洲全部6個流行區的72個日本血吸蟲樣本，通過群體遺傳學分析發現日本血吸蟲的遺傳結構和其地理分布區域一致，在遺傳成分上可分為中國大陸、中國台灣、菲律賓和印度尼西亞四個祖源。距今約4.5萬年前，親動物且致病性較弱的中國台灣株率先從其他群體中分離出來，這與中間宿主釘螺在台灣的分離時間相吻合。值得一提的是，與人群有效群體大小的波動一樣，日本血吸蟲群體在末次冰川期經曆了強烈的種群瓶頸效應。
日本血吸蟲生活史複雜，需要經曆兩個宿主寄生階段才能完成其生命周期。血吸蟲對寄生環境即中間宿主及終宿主的適應是其快速流行的必要條件。通過全基因組自然選擇信號篩選，研究團隊鑒定了一係列與血吸蟲的生殖發育和入侵宿主等相關的功能基因，這些基因在不同血吸蟲群體之間發生了強烈分化。RNA幹擾實驗驗證了GATAD2A基因與日本血吸蟲在終宿主體內的生殖發育和感染維持有關；轉錄組結果顯示Lmln基因在日本血吸蟲入侵中間宿主時期（毛蚴）高表達，該基因在中國湖區和中國山區群體中的分化可能與中間宿主釘螺在該地區的相容性差異有關。
圖2 日本血吸蟲全基因組受選擇信號篩選
該研究提供了迄今為止最全麵的日本血吸蟲全基因組測序數據，解析了日本血吸蟲的適應性進化，鑒定了一係列日本血吸蟲在中間宿主和終宿主體內建立維持感染以及生長發育相關的候選基因，並為後續的血吸蟲研究提供了重要的數據資源。万博英超狼队网官方网 博士後羅芳博士和博士生楊文彬為本文共同第一作者，胡薇教授和陸豔副研究員為該論文的共同通訊作者。万博英超狼队网官方网 為第一單位與通訊作者單位。該工作得到了國家自然科學基金委、國家重點研發計劃和上海市科委的資助。
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