本報(bào)訊 目前，血吸蟲病仍在包括中國在內(nèi)的76個國家流行，尤其在一些發(fā)展中國家還有蔓延的趨勢。在我國流行的血吸蟲病是日本血吸蟲病，它嚴(yán)重危害了疫區(qū)人民的健康，困擾這些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。黨和國家領(lǐng)導(dǎo)高度重視控制血吸蟲病的工作，提出了“要抓住源頭，綜合治理，依靠科技進(jìn)步，堅(jiān)決遏制血吸蟲病疫情回升勢頭”的要求。
為早日實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在國家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃以及中國科學(xué)院、上海市科委和國家自然科學(xué)基金委的共同支持下，由國家人類基因組南方研究中心/上海市一科技部共建疾病與醫(yī)學(xué)全.在線jfsoft.net.cn健康基因組學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主持，協(xié)同中國疾病預(yù)防和控制中心寄生蟲病預(yù)防控制所、中科院上海生命科學(xué)研究院、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院、上海生物信息中心、生物芯片上海國家工程研究中心、中科院北京基因組研究所、北京華大基因研究中心、上海超級計(jì)算機(jī)中心等單位，以及澳大利亞、美國、新加坡、加拿大等國家科學(xué)家，成立“日本血吸蟲基因組和功能分析協(xié)作組”。經(jīng)過5年多的艱苦奮戰(zhàn)，完成了日本血吸蟲基因組測序和基因功能分析工作；相關(guān)論文被國際學(xué)術(shù)期刊《自然》接受，并于7月16日全文發(fā)表。
這是國際生物醫(yī)學(xué)界首次對一個多細(xì)胞人體寄生蟲進(jìn)行全基因組測序和功能解析，也是我國科學(xué)家繼日本血吸蟲轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組研究之后取得的又一階段性重大成果。日本血吸蟲基因組和功能分析相關(guān)數(shù)據(jù)同時在國際公共數(shù)據(jù)庫公開并免費(fèi)使用，將有力地促進(jìn)血吸蟲病及其他寄生蟲病的相關(guān)研究。
這一研究成果從基因組進(jìn)化的高度，對認(rèn)識血吸蟲生物學(xué)特征、理解宿主與寄生蟲的相互關(guān)系、拓寬分子寄生蟲學(xué)和分子進(jìn)化等研究領(lǐng)域提供了系統(tǒng)的信息、創(chuàng)新的知識和相關(guān)分析工具。
研究顯示，血吸蟲基因組由近4億個堿基組成，含有40.1%的重復(fù)序列，包括新發(fā)現(xiàn)的具有轉(zhuǎn)錄活性的反轉(zhuǎn)座子25個。研究工作識別編碼基因13469個，其中有首次發(fā)現(xiàn)的與血吸蟲感染宿主密切相關(guān)的彈力蛋白酶（Elastase)。有趣的是，與具有同等大小基因組的非寄生生物比較，雖然基因數(shù)量相似，但其功能基因的組成卻有較大差別。一方面丟失了很多與營養(yǎng)代謝相關(guān)的基因，如脂肪酸、氨基酸、膽固醇和性激素合成基因等，這些營養(yǎng)物質(zhì)必須從哺乳動物宿主獲得；另一方面，擴(kuò)充了許多有利于蛋白消化的酶類基因家族的成員。這一變化充分體現(xiàn)了血吸蟲適應(yīng)寄生生活，與宿主協(xié)同進(jìn)化的重要特性。
研究還揭示，血吸蟲像其他多細(xì)胞生物一樣，具有與發(fā)育密切相關(guān)的多條重要分子信號途徑；血吸蟲有原始的中樞神經(jīng)系統(tǒng)和較為完善的外周感覺神經(jīng)系統(tǒng)，能接受周圍環(huán)境發(fā)出的聲、光、機(jī)械振動等信號，有助于攻擊宿主并到達(dá)營養(yǎng)豐富的器官，如肝臟門靜脈、腸靜脈等處寄生。有意義的是，血吸蟲雖然不像高級哺乳動物那樣有下丘腦、垂體、甲狀腺、性腺等神經(jīng)內(nèi)分泌器官，但它有類似功能的細(xì)胞，編碼一些與生長、發(fā)育和成熟相關(guān)的內(nèi)分泌激素受體，除了接受本身合成的內(nèi)分泌激素外，還可以接受宿主的激素作用，甚至形成依賴宿主內(nèi)分泌激素的寄生狀態(tài)。
研究發(fā)現(xiàn)，血吸蟲能編碼并分泌彈力蛋白酶消化宿主如人、牛等的皮膚組織而進(jìn)入體內(nèi)形成危害。血吸蟲在致病過程中，除了編碼蛋白酶消化宿主皮膚和血液外，還分泌一些炎癥相關(guān)分子如前列腺素、聚糖、脂質(zhì)、自身抗原樣蛋白等，這些因子可誘導(dǎo)宿主免疫反應(yīng)，形成肉芽腫等免疫損傷，導(dǎo)致嚴(yán)重的血吸蟲病。
血吸蟲除了有大量與其他物種同源的基因外，還有許多血吸蟲特有基因。這為認(rèn)識血吸蟲生物學(xué)特征、開發(fā)抗血吸蟲藥物以及研制血吸蟲疫苗奠定了理論基礎(chǔ)。
正如參與評審的同行所說：“該論文代表了第一個扁形動物基因組序列，是寄生蟲研究史上的里程碑�！毖芯咳藛T相信，血吸蟲基因組學(xué)研究，將有力地促進(jìn)與這一重要傳染病相關(guān)的診斷、治療和預(yù)防的研究，為實(shí)現(xiàn)我國乃至世界范圍控制和消除血吸蟲病的戰(zhàn)略目標(biāo)提供前所未有的生物信息資源和平臺。這一成果也將進(jìn)一步提高我國寄生蟲研究在世界的地位，成為我國科技界主導(dǎo)的國際合作為維護(hù)人類健康所作出的努力和貢獻(xiàn)的范例之一。
