物理科技生物学-PHYICA

疟疾寄生虫和镰状血红蛋白之间的新联系被发现

医学研究 2022-08-21 21:51:55

在LSHTM疟疾实验室工作的科学家

信用:LSHTM 撒哈拉以南非洲的一些疟疾寄生虫有遗传变异,允许它们感染镰状血红蛋白,这种血红蛋白通常被认为对疾病有很强的保护作用

根据发表在《自然》杂志上的一项研究,这些寄生虫可能已经适应了镰状血红蛋白基因突变带来的保护

这项研究是由伦敦卫生与热带医学学院的韦尔科姆·桑格研究所、牛津大学、肯姆里-韦尔科姆信托研究项目和冈比亚医学研究中心联合开展的

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和马里,发现疟疾寄生虫的基因变异在携带镰状血红蛋白基因的人群中更常见

这表明这组疟疾寄生虫可能已经进化到能够感染携带镰状血红蛋白的人并导致严重疾病

这是第一次在研究中观察到这种现象,需要进一步的研究来了解这背后的生物学机制

研究小组确定了寄生虫基因组中的三种基因变异,这三种变异在携带至少一种镰状血红蛋白基因的个体感染中异常常见,显示了两者之间的相关性

镰状血红蛋白,当以两个拷贝遗传时会导致镰状细胞性贫血,通常在撒哈拉以南非洲的个体中发现,因为一个拷贝可以预防疟疾

通过这项研究,可以对这些寄生虫变异体的生物学功能以及它们与镰状血红蛋白相互作用的机制进行进一步的研究

了解这些关键问题可能会带来预防和治疗疟疾的新方法

该研究的作者、LSHTM的生物学教授大卫·康威教授说:“将寄生虫的遗传变异与其感染镰状血红蛋白患者的能力联系起来,为研究更深入地探究这背后的生物学机制铺平了道路

更清晰地说明了P

恶性疟原虫逃避了人体的防御,这可能会为预防疟疾和治疗那些生活在受影响最严重地区的人带来新的机会

" 疟疾是世界上最致命的传染病之一,2020年估计有2.41亿病例,超过62.7万人死亡,其中大多数是撒哈拉以南非洲的幼儿

在这个地区,疾病主要是由寄生虫引起的

恶性疟原虫,已被证明有不同的遗传特征,这取决于它在哪个区域被发现

追踪这些寄生虫种群可以洞察不同的疟疾寄生虫群体是如何竞争生存和传播的,并有助于为控制措施提供信息

在这项研究中,研究人员对来自冈比亚和肯尼亚的3000多名儿童的寄生虫基因组进行了测序,他们都有严重的疟疾症状,并比较了他们的宿主和寄生虫基因组

他们发现镰状血红蛋白患者的感染往往是由某种寄生虫引起的

具体来说,它们往往在寄生虫基因组的三个区域有特定的突变,所有这些突变都出现在功能目前未知的基因中

研究人员认为,人类的镰状血红蛋白可能对寄生虫起到了选择性压力的作用,促使其适应并导致一个群体,该群体现在可以感染镰状血红蛋白患者和正常血红蛋白患者

然而,这些镰刀相关寄生虫在整个非洲大陆并不完全占优势,尽管与其他毒株相比,它们似乎能够感染大多数人类,这意味着可能还有其他因素影响传播

虽然这项研究表明,人类镰状血红蛋白在形成寄生虫基因组中发挥了作用,但还需要在更大的人群和无症状人群中进行进一步研究,以阐明寄生虫和宿主基因组之间的遗传相互作用

博士;医生

牛津大学韦尔科姆人类遗传学中心的第一作者兼统计学家加文·班德说:“我们多年来就知道,镰状血红蛋白等人类遗传变异体可以提供抗疟疾的保护,但我们想知道疟疾寄生虫是否已经进化到克服这一点

在我们的研究中,大规模基因组测序使我们能够比较成千上万的人类和寄生虫基因组

我们第一次能够强调人类镰状血红蛋白突变和寄生虫基因组三个区域之间的相关性,表明人类基因组是寄生虫进化中的一种选择性压力

" 作者、肯尼亚肯尼亚医学研究所(KEMRI)Wellcome Trust高级研究员、伦敦帝国理工学院血红蛋白病研究教授汤姆·威廉姆斯教授说:“疟疾是一种致命的疾病,每年夺去数十万人的生命

以前,镰状血红蛋白被认为对严重疾病有保护作用

然而,这项研究强调了持续研究这种寄生虫的重要性,这样我们就可以知道它是如何适应选择性压力的

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