寄生在人脑中的蠕虫基因组已被测序

四年时间,它在一名男子的脑中潜伏。如今,研究人员正试图弄清其原因。
四年时间,这条虫子从大脑右侧爬到了左侧,移动了5厘米,感染造成的病灶聚集证明了这一点。Genome Biology 2014, 15: 510

多年来,一名在英国的中国男子一直饱受一系列使人衰弱的神经系统症状困扰,其病因不明——包括头痛、记忆力减退和癫痫发作。活检发现了男子大脑的炎症,但未能查明其症状的确切原因。

最终,在一次活检中,外科医生找到了导致这名男子神经系统问题的根源;他们取出了这条在患者大脑中爬行了过去四年的一条绦虫。这条一厘米长的寄生虫在被成功手术切除之前,已经从他大脑的右侧爬到了左侧,移动了超过2英寸。现在,这名患者的身体状况良好。

来自韦尔科姆基金会桑格研究所的研究人员成功绘制了这种绦虫的基因组图谱,发现它是一种极其罕见的物种,称为Spirometra erinaceieuropaei(埃及猪圆线虫)。这是该物种绦虫首次被测序,研究人员希望其基因信息能帮助临床医生在未来更好地诊断和治疗这种寄生虫感染及其类似感染。

为了获取养分,它通过皮肤吸收脂肪。对这条虫子来说幸运的是,我们的大脑富含脂肪酸,可以供其啃食。

据项目负责人Hayley Bennett博士称,Spirometra erinaceieuropaei感染在人类中很少见。“2003年之前,文献中仅报告了300例,主要发生在中国和东南亚,”Bennett告诉《Popular Science》杂志。这种寄生虫生活在水中,人们被认为是通过食用受感染的甲壳类动物或两栖类和爬行类动物的生肉而感染的。也有可能,当人们将生蛙肉敷在眼睛上——这是一种传统的中国疗法——时会发生人类感染。

在人脑中,Spirometra erinaceieuropaei会导致身体组织发炎,引起头痛和癫痫发作。为了获取养分,它通过皮肤吸收脂肪。对这条虫子来说幸运的是,我们的大脑富含脂肪酸,可以供其啃食。

在检查这条绦虫的基因组时,研究人员发现它比预期的要大得多。“它长达12.6亿个碱基对(Gb),几乎与人类基因组相当,”Bennett说。“我们不知道为什么基因组如此之大,但我们寻找了基因组中的重复序列,发现这些重复占了相当大的比例。”Spirometra erinaceieuropaei的基因组比其他已测序的绦虫大10倍左右,其中包含许多有助于其分解蛋白质并轻易侵入宿主的遗传序列。

更重要的是,研究表明这种绦虫对广泛使用的驱绦虫药物阿苯达唑具有抗药性。现在,随着这条绦虫的基因组图谱绘制完成,研究人员可以 pinpoint 针对这种蠕虫的新药物靶点,这些靶点可能对Spirometra erinaceieuropaei和其他类似的绦虫有效。

Bennett说,这项研究突显了对更多绦虫进行测序的必要性,以便创建一个寄生虫及其遗传信息的全球数据库。这样一个数据库将有助于医生识别和治疗这些寄生虫害虫,这些害虫在全球范围内造成了相当大的问题。

“从临床角度来看,绦虫是全球范围内的重大问题。它们是发展中国家可预防癫痫的最大原因,”Bennett说。“我们希望我们生成的基因组能帮助人们确定他们感染的是哪种蠕虫,但我们目前只是刚刚开始。”

研究人员已在Genome Biology上发表了他们的研究成果。

 

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洛伦·格鲁什(Loren Grush)是《Popular Science》的助理编辑和科学作家,居住在纽约市。她曾为《纽约时报》、《Nautilus Magazine》、Digital Trends、Fox News 和 ABC News 撰稿。格鲁什是两位 NASA 工程师的女儿,在航天飞机和火箭科学家中长大。她很高兴能圆满完成报道科学发现和技术突破的使命。

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