基础研究
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世界华人消化杂志. 2024-01-28; 32(1): 58-70
Published online 2024-01-28. doi: 10.11569/wcjd.v32.i1.58
螺杆菌属细菌致病基因系统进化分析
徐乐, 刘兴, 吴琦, 华召来, 杨菲, 张军峰
徐乐, 张军峰, 南京中医药大学医学院 江苏省南京市 210023
徐乐, 在读研究生, 研究方向为消化道癌前病变的发生机制.
刘兴, 杨菲, 南京师范大学生命科学学院 江苏省南京市 210023
吴琦, 中国科学院微生物研究所 北京市 100101
华召来, 扬中市人民医院肿瘤防治研究所 江苏省镇江市 212299
基金项目: 国家自然科学基金, No. 82274369; 江苏省中医药科技发展计划项目, No. MS2021003.
作者贡献分布: 张军峰提出研究思路; 徐乐、刘兴和杨菲共同完成数据分析; 吴琦指导数据分析; 徐乐撰写论文稿件; 张军峰和华召来指导论文修改.
通讯作者: 张军峰, 教授, 210023, 江苏省南京市栖霞区仙林大道138号, 南京中医药大学医学院. zhangjunfeng419@njucm.edu.cn
收稿日期: 2023-11-14
修回日期: 2023-12-01
接受日期: 2024-01-11
在线出版日期: 2024-01-28
Abstract
背景

螺杆菌属(Helicobacter)与多种消化道疾病相关, 除幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)外, 多种非H. pylori螺杆菌属细菌(non-Helicobacter pylori Helicobacters, NHPH)也从多种动物宿主的肝脏、肠道和胆囊中分离出来, 作为潜在的人畜共患病病原体, 其感染和致病机制尚不清楚.

目的

基于H. pylori致病基因探讨螺杆菌属细菌的系统进化关系.

方法

调取12株H. pylori和38株NHPH的基因组, 基于16S rRNA、鞭毛、尿素酶以及毒力因子基因, 利用MAGA 11软件进行序列比对并构建系统进化树.

结果

基于16S rRNA基因的系统进化分析结果显示, 胃内螺杆菌(Gastric Helicobacter, GH)和肝肠螺杆菌(Enterohepatic Helicobacter Species, EHS)聚集为2个大支, GH宿主均为哺乳动物, 而EHS宿主多为禽类和哺乳动物. 基于细菌鞭毛动力相关基因(flaA、flaB、fliP、fliQ、fliR、fliG、fliM、fliN)的系统进化分析支持基于16S rRNA基因所得到的系统发育关系, 基于脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)合成相关基因(lptA, waaC和waaF)的系统进化关系也具有类似的规律. 尿素酶基因存在于12株H. pylori和13株胃内NHPH中, 仅在4株EHS(H. hepaticus、H. muridarum、H. bilis、H. anseris)中存在, 但7个尿素酶基因的系统进化树未见明显一致性规律.

结论

螺杆菌属细菌的系统进化受到胃和肝肠定植部位的显著影响.

Keywords: 螺杆菌属; 16S rRNA; 致病基因; 进化分析

核心提要: 基于幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)致病基因, 本文分析了12株H. pylori和38株非H. pylori螺杆菌属细菌的系统进化关系, 发现胃和肝肠生态位是系统进化的主要驱动力, 为深入研究非H. pylori螺杆菌属细菌的进化与感染机制提供了系统发生证据.