基因深度研究消除杂交蠕虫威胁担忧

十多年来，有证据表明感染人类和牛的血吸虫物种——埃及血吸虫（Schistosoma haematobium）和牛血吸虫（Schistosoma bovis）——频繁交换基因，这一过程称为杂交。这引起了致力于控制血吸虫病的人们的担忧，因为它将显著扩大感染的潜在风险。

然而，德克萨斯生物医学研究所（Texas Biomed）进行的一项详细遗传分析表明——在此案例中——动物病原体不太可能传播给人类。

"已有100篇或更多的论文讨论这些不同物种之间的猖獗杂交，"德克萨斯生物医学研究所的蒂姆·安德森（Tim Anderson）教授（哲学博士）说，"这是我职业生涯中罕见的案例之一，我的实验室成员撰写的一篇论文完全改变了一个领域的方向。"

很久以前

发表在Nature Communications上的论文揭示，人类寄生虫埃及血吸虫（Schistosoma haematobium）确实拥有一些牛寄生虫的基因——但这次杂交发生在数百代之前。它既不新鲜也不频繁。

"这类似于人类拥有低水平的尼安德特人DNA，这些DNA来自数万年前发生的杂交，"德克萨斯生物医学研究所的科学家罗伊·尼尔·普拉特二世（Roy Neal Platt II）博士说，"残留在人类寄生虫中的牛寄生虫基因很可能为血吸虫提供了一些适应性优势，但我们尚不清楚这些优势是什么。"

大陆分界

此外，研究人员发现了一个意想不到的分界：来自北非的人类寄生虫样本含有牛基因，但来自南部非洲的样本则没有。

"如果你在赤道划一条线，存在一个清晰的分界，"普拉特博士说。

目前尚不清楚为何在非洲存在两个互不混杂的不同人类寄生虫种群。这可能归因于北非和南部非洲发现的蜗牛物种的差异。血吸虫寄生虫具有复杂的生活史，它们先在蜗牛体内部分发育，然后释放到淡水中，再穿透人体皮肤，在血管中成熟为吸虫。了解蜗牛宿主之间的差异可能有助于找到控制寄生虫的新方法。

被忽视的热带病

血吸虫病是一种被忽视的热带病，常见于世界热带和亚热带地区。人们在受寄生虫幼虫侵染的淡水水体中进行日常活动（如洗涤、游泳、捕鱼）时会被感染。

寄生虫一旦进入人体，便成熟为产卵的蠕虫，引起疼痛和出血。在儿童中，它可导致贫血、学习问题和发育迟缓。慢性感染可导致血尿、肾衰竭、膀胱癌乃至死亡。药物吡喹酮（praziquantel）虽然有效，但治疗后仍有高达30%的人持续感染。

"我们希望这项研究能为如何分配有限的医疗和教育资源提供信息，以便在持续努力终结这种广泛传播的疾病时达到最佳效果，"安德森博士说。

全球合作

该团队能够取得这些发现，是因为他们对来自非洲18个国家的160个寄生虫样本进行了全基因组测序——而不仅仅是测序一两个基因。他们评估了超过3400万个单核苷酸变异，以确定物种间的遗传关系。该项目需要"累计数十年计算时间的计算量"，在德克萨斯生物医学研究所的高性能计算中心仅用数周就完成了。

在运行第一个序列之前，需要付出巨大努力从非洲各地收集人类和牛的寄生虫样本。作为工作的一部分，前德克萨斯生物医学研究所博士后科学家埃吉·埃纳布勒（Egie Enabulele）博士前往尼日利亚收集了人类和牲畜的样本。其他样本由博物馆提供，包括伦敦自然历史博物馆的样本，这些样本是纸张上的微小干燥幼虫斑点。安德森博士实验室的其他成员进行了大量工作来制备样本并提取足够的DNA用于测序。

"对我来说，坐在电脑前运行分析并展示精美的图表很容易，但这需要大量的野外和实验室工作，"普拉特博士强调说，"没有全球合作，这项研究是不可能完成的。"