跨国传播的脓肿分枝杆菌克隆的平行出现与适应性进化

root 提交于 周二, 08/04/2026 - 18:47
脓肿分枝杆菌(Mycobacterium abscessus,MAB)是一种近年来新出现的细菌性病原体,导致人类感染病例数量不断增加。尽管人们日益认识到,不同传播克隆对MAB种群扩张的贡献存在显著差异,但MAB的全球种群动态以及其克隆出现和传播背后的进化压力仍未得到充分阐明。我们分析了来自30个国家的11,314个公开可获得的MAB分离株基因组,并鉴定出38个近年来出现且已传播至多个国家的克隆,其中包括此前描述的7个优势传播克隆(Dominant Circulating Clones,DCCs)。各传播克隆自出现以来的时间与其种群规模之间存在显著关联,较早出现的克隆通常具有更大的种群规模。在26个脓肿分枝杆菌脓肿亚种(M. abscessus subsp. abscessus)的传播克隆中,有12个携带对大环内酯类敏感的erm(41) 28C基因型,凸显了克隆水平上大环内酯类药物敏感性的差异。全基因组分析鉴定出55个基因,这些基因此前处于纯化选择之下,但在近期谱系扩张过程中显示出正选择的证据。总体而言,我们的研究结果表明,MAB近期的全球扩张由一系列新近出现的克隆构成的广泛连续谱所组成,并伴随着基因层面选择压力的广泛转变,这提示其正在持续适应新的生态环境。

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多国传播的脓肿分枝杆菌克隆的平行出现与适应性进化

Chendi Zhu, Mingyu Gan, Yu Zhou, Kelly L Eick, Chase Solomon, Tingting Yang, Anne E Friedland, Jane E Gross, Melissa B Miller, Kenneth N Olivier, Junhao Zhu, Weimin Li, Qingyun Liu

doi: https://doi.org/10.64898/2026.08.02.742357

Chendi Zhu 1 首都医科大学北京胸科医院;北京结核病胸部肿瘤研究所;

Mingyu Gan 2 北卡罗来纳大学教堂山分校遗传学系;

Yu Zhou 1 首都医科大学北京胸科医院;北京结核病胸部肿瘤研究所;

Kelly L Eick 3 北卡罗来纳大学教堂山分校遗传学系;北卡罗来纳大学教堂山分校微生物学与免疫学系;

Chase Solomon 2 北卡罗来纳大学教堂山分校遗传学系;

Tingting Yang 4 杭州红十字会医院;

Anne E Friedland 5 北卡罗来纳大学医学院感染病学部;

Jane E Gross 6 北卡罗来纳大学教堂山分校儿科学系;

Melissa B Miller 7 北卡罗来纳大学教堂山分校病理学与检验医学系;

Kenneth N Olivier 8 北卡罗来纳大学教堂山分校 Marsico 肺研究所;

Junhao Zhu 9 中国科学院微生物研究所病原微生物学与免疫学实验室

Weimin Li 1 首都医科大学北京胸科医院;北京结核病胸部肿瘤研究所;

Qingyun Liu 3 北卡罗来纳大学教堂山分校遗传学系;北卡罗来纳大学教堂山分校微生物学与免疫学系;

通讯作者: qingyun_liu{at}med.unc.edu

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摘要

脓肿分枝杆菌(Mycobacterium abscessus,MAB)是一种近年来出现的细菌病原体,可导致不断增加的人类感染。尽管人们日益认识到,不同的传播克隆对 MAB 种群扩张的贡献存在显著不均衡,但有关 MAB 克隆出现与传播背后的全球种群动态及其进化压力,仍未得到充分阐明。我们分析了来自 30 个国家的 11,314 个公开可获得的 MAB 分离株基因组,鉴定出 38 个近期出现并已传播至多个国家的克隆,其中包括此前报道的 7 个优势传播克隆(Dominant Circulating Clones,DCCs)。各传播克隆自出现以来的时间与其种群规模之间存在显著关联,较早出现的克隆通常具有更大的种群规模。在 26 个脓肿分枝杆菌脓肿亚种(M. abscessus subsp. abscessus)传播克隆中,有 12 个携带对大环内酯类敏感的 erm(41) 28C 基因型,凸显了克隆层面大环内酯类药物敏感性的差异。全基因组分析鉴定出 55 个基因,这些基因此前处于纯化选择之下,但在近期谱系扩张过程中显示出正选择的证据。总体而言,我们的研究结果表明,MAB 近期的全球扩张由一系列新近出现的克隆构成的广泛连续谱所组成,并伴随着广泛的基因层面选择压力转变,这提示其正在持续适应新的生态环境。

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持有人为作者/资助方,其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。 本文依据 CC-BY 4.0 国际许可协议公开提供。

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发布于 2026 年 8 月 3 日。

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Chendi Zhu, Mingyu Gan, Yu Zhou, Kelly L Eick, Chase Solomon, Tingting Yang, Anne E Friedland, Jane E Gross, Melissa B Miller, Kenneth N Olivier, Junhao Zhu, Weimin Li, Qingyun Liu

bioRxiv 2026.08.02.742357; doi: https://doi.org/10.64898/2026.08.02.742357

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多国传播的脓肿分枝杆菌克隆的平行出现与适应性进化

Chendi Zhu, Mingyu Gan, Yu Zhou, Kelly L Eick, Chase Solomon, Tingting Yang, Anne E Friedland, Jane E Gross, Melissa B Miller, Kenneth N Olivier, Junhao Zhu, Weimin Li, Qingyun Liu

bioRxiv 2026.08.02.742357; doi: https://doi.org/10.64898/2026.08.02.742357


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.02.742357v1?rss=1

🏷️ 脓肿分枝杆菌 种群基因组学 克隆传播 适应性进化 正选择 耐药性