铜绿假单胞菌中的典型致病适应性囊性纤维化相关基因并非囊性纤维化特异性

关于铜绿假单胞菌在囊性纤维化（CF）中适应性的研究，历史上主要依赖于将慢性感染分离株与实验室参考菌株进行比较，或在模拟慢性CF的环境中使参考菌株发生进化。这些研究已将一小组基因，包括lasR、mucA和mexZ，确立为CF致病适应的经典标志。然而，由于缺乏广泛的非CF对照，尚不清楚这些特征在多大程度上是CF所特有的。 我们采用结构化文献综述界定了20个历史上被重点强调的“经典CF基因”，随后评估了它们在来自七种明确界定的临床和环境背景的4,475个遗传上彼此不同的铜绿假单胞菌基因组中的突变模式。我们检验了四种相互竞争的假设：（1）仅在成人CF中富集；（2）在成人和儿童CF合并后富集；（3）在广义慢性肺部感染中富集（包括非CF支气管扩张）；或（4）不存在显著的环境特异性富集。 我们发现，几乎没有证据表明经典基因突变在成人CF或更广义的CF中呈特异性富集。相反，包括mucA、mexB和mexZ在内的基因中的功能缺失突变及个别突变在慢性肺部感染中普遍富集，而大多数经典基因（包括lasR）并未表现出显著的环境特异性富集。这些结果表明，被认为驱动CF中致病适应的一套经典基因，实际上在很大程度上反映的是既往研究狭窄的比较框架，而非CF特有的选择作用。我们的发现强调了CF与非CF支气管扩张之间共享的进化压力，凸显了在慢性感染临床背景之间交流研究与治疗见解的机会。

关于铜绿假单胞菌在囊性纤维化（CF）中适应性的研究，历史上主要依赖于将慢性感染分离株与实验室参考菌株进行比较，或使参考菌株在模拟慢性CF的环境中进化。这些工作已将一小组基因，包括 lasR、mucA 和 mexZ，确立为CF致病适应的经典标志。然而，在缺乏广泛非CF对照的情况下，这些特征究竟在多大程度上特异于CF，仍不明确。

我们采用结构化文献综述界定了20个历史上被重点强调的“经典CF基因”，随后评估了它们在来自七类明确界定的临床和环境背景、共4,475个遗传上彼此不同的铜绿假单胞菌基因组中的突变模式。我们检验了四种相互竞争的假设：（1）仅在成人CF中富集；（2）在成人和儿童CF合并后富集；（3）在广义慢性肺部感染中富集（包括非CF支气管扩张症）；或（4）不存在显著的环境特异性富集。

我们发现，几乎没有证据表明经典基因突变在成人CF中，或更广义的CF中，存在特异性富集。相反，包括 mucA、mexB 和 mexZ 在内的基因中的功能缺失及个体突变，在各类慢性肺部感染中均表现出富集，而大多数经典基因（包括 lasR）则未显示出明显的环境特异性富集。这些结果表明，被认为驱动CF中致病适应的一组经典基因，实际上在很大程度上反映的是既往研究狭窄的比较框架，而非CF特有的选择作用。我们的研究结果强调了CF与非CF支气管扩张症之间共同的进化压力，突显了在慢性感染的不同临床背景之间交流研究与治疗见解的机会。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.19.745763v1?rss=1

🏷️ 铜绿假单胞菌 囊性纤维化 慢性肺部感染 致病适应 基因组突变 比较基因组分析