Nature Microbiology
Haemophilus influenzae的全球基因种群结构研究
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本文首次在未接种Hib疫苗的儿童群体中系统解析了H. influenzae，尤其是NTHi的种群结构，揭示了其广泛的基因重组、低核苷酸多样性及多药耐药性在全球的传播情况，为公共卫生防控提供了重要数据支持。
文献概述
本文《Genetic population structure of Haemophilus influenzae at local and global scales》，发表于Nature Microbiology杂志，回顾并总结了在泰国Maela难民营中进行的大型儿童携带与肺炎队列研究，结合全球已发表的H. influenzae基因组数据，系统分析了该菌种的遗传结构、耐药性及进化动力学。研究发现，NTHi占主导地位，且多药耐药（MDR）菌株广泛分布于全球，但Maela群体中NTHi的多样性显著降低，提示广泛的基因重组和负选择作用。文章还发现，尽管Maela群体未接种疫苗，但NTHi仍为主要血清型，且耐药性与全球其他地区高度相似，说明耐药性传播具有跨地域性。
背景知识
Haemophilus influenzae（H. influenzae）是一种常见的机会性病原体，能引起多种非侵袭性和侵袭性疾病，如中耳炎、鼻窦炎、社区获得性肺炎等。其中，b型H. influenzae（Hib）是疫苗可预防血清型，而非包被NTHi则缺乏有效疫苗。NTHi在低收入和中等收入国家（LMICs）中尤其流行，且与抗生素耐药性增加密切相关。尽管全球已广泛接种Hib疫苗，但NTHi仍持续导致大量疾病负担，尤其是在儿童中。本研究通过大规模全基因组测序和系统分析，首次揭示了H. influenzae在全球范围内的高度基因重组、低核心基因组多样性及广泛的负选择作用，为后续耐药监测和疫苗开发提供了重要参考。
研究方法与实验
研究团队在泰国Maela地区招募了999对母婴，定期采集鼻咽拭子（NP swabs）并记录临床肺炎病例。共获得4,474株H. influenzae，其中3,970株通过质控并进行全基因组测序。结合全球5,976株公开基因组数据，构建了总计9,849株的系统发育树。研究使用PopPUNK进行菌株聚类分析，并通过WGS数据推断血清型、耐药性及重组事件。此外，研究还评估了dN/dS比率，以识别受正向选择影响的基因。
关键结论与观点
研究意义与展望
本研究提供了全球H. influenzae基因组数据的系统发育分析，揭示其种群结构高度重组，缺乏稳定的谱系分化，提示疫苗开发应聚焦于高度保守的抗原。此外，研究支持在LMICs中加强耐药性监测，并探索针对NTHi的疫苗研发。未来可结合宿主免疫反应与耐药基因组动态，进一步解析细菌进化与适应性机制。
结语
本文系统解析了Haemophilus influenzae在全球和本地种群中的基因结构、耐药性与进化动力学。研究发现，尽管Maela地区未接种Hib疫苗，但NTHi仍占主导，且耐药性广泛。核心基因组多样性低，重组事件频繁，负选择作用强烈，提示该物种在进化上高度适应性。研究还识别出多个受正向选择的基因，可能与毒力或适应性相关。这些结果为未来耐药监测、疫苗设计及疾病防控提供了重要遗传信息。此外，研究强调了在全球范围内整合基因组流行病学数据的必要性，以更有效地追踪耐药性与疫苗逃逸株的传播。
