基于血栓反应蛋白相关黏附蛋白(TRAP)基因的吉氏巴贝虫遗传多样性、种群结构与单倍型分析

《Scientific Reports》：Genetic diversity, population structure and haplotype analysis of Babesia gibsoni based on the thrombospondin-related adhesive protein (TRAP) gene

本研究针对吉氏巴贝虫(Babesia gibsoni) TRAP(BgTRAP)基因开展群体遗传学研究，揭示三个基因型(BgG1-BgG3)，印度序列分属BgG1/BgG3，BgG3跨日本、印度和台湾广泛分布；鉴定27种单倍型，印度单倍型最多(h=17)，整体高单倍型多样性与低核苷酸多样性提示复杂进化史，为病原体分子流行病学提供新标记。

　　

在全球范围内，由蜱传寄生虫引起的动物血液原虫病不仅威胁家畜和伴侣动物的健康，还因其潜在的人兽共患风险引发公共卫生关注。其中，吉氏巴贝虫(Babesia gibsoni)作为一种感染犬类的重要血液原虫，可导致严重的溶血性贫血、发热甚至死亡，对宠物健康和养犬业造成显著经济损失。尽管传统诊断方法如血涂片镜检仍在使用，但分子层面的遗传特征研究对于理解病原传播规律、开发精准检测工具以及评估疫苗候选靶点至关重要。然而，长期以来，针对吉氏巴贝虫的关键功能基因——特别是参与入侵宿主红细胞过程的血栓反应蛋白相关黏附蛋白(thrombospondin-related adhesive protein, TRAP)基因——在不同地理种群中的遗传变异格局与进化历史仍不清晰。这一知识缺口限制了我们对这种寄生虫适应机制和传播潜力的深入认识。为此，来自国际研究团队的研究人员在《Scientific Reports》上发表了一项突破性研究，首次系统解析了基于BgTRAP基因的吉氏巴贝虫全球遗传多样性、种群结构与单倍型关系，填补了该领域的重要空白。

研究团队采用分子群体遗传学核心策略，整合样本采集、PCR扩增、测序与生物信息学分析。样本源自多个流行区（包括日本、印度、台湾等地的自然感染病例），针对BgTRAP基因目标片段进行扩增与双向测序，利用权威软件完成多序列比对、系统发育重建、单倍型网络构建及群体遗传参数计算（如核苷酸多样性Pi、单倍型多样性Hd、遗传分化指数F_ST），并通过中性检验推断种群动态历史。

系统发育分析与基因型划分

通过对47条BgTRAP序列的进化树重构，研究者成功识别出三个明显不同的基因型：BgG1、BgG2与BgG3。新测定的12条印度序列分别归属于BgG1和BgG3组，而BgG3型展现出跨越日本、印度和台湾的广阔地理分布模式。序列间核苷酸相似性为83.3%～100%，氨基酸相似性为76.3%～100%，证实该基因在不同虫株中存在显著的功能域保守性与局部变异共存特征。

单倍型多样性与地理分布格局

基于中值连接法构建的单倍型网络共识别出27个独特单倍型，绝大多数为单一国家特有。印度种群拥有最高的单倍型丰富度（h=17），远高于日本（h=9）和突尼斯（h=2）。统计显示，印度种群及整体数据集的单倍型多样性均超过0.8，反映出极高的遗传混杂程度；而整体核苷酸多样性较低（0.05519 ± 0.00292），配合高单倍型多样性（0.926 ± 0.029），暗示近期种群扩张或强选择压力下的快速多样化。

群体遗传分化与进化启示

F_ST分析表明，印度与其他国家种群间存在显著的遗传分化，可能源于生态屏障或独立传播链；相反，台湾与日本种群间分化微弱，提示两地间频繁的基因交流或共同起源。中性检验结果未偏离零假设，支持吉氏巴贝虫种群规模相对稳定的历史动态，排除了近期瓶颈或爆发式增长的主导影响。

这项研究首次提供了基于BgTRAP基因的吉氏巴贝虫全局群体遗传图谱，不仅揭示了该基因作为高分辨率分子标记的巨大潜力，还通过多基因型共存、高单倍型复杂性等现象，暗示了病原体在适应不同宿主与环境过程中的复杂进化轨迹。成果对设计区域性精准诊断探针、追踪跨国界传播路径以及评估TRAP蛋白作为疫苗靶点的保守性具有重要应用价值，也为应对其他蜱传病原体的防控策略提供了方法论借鉴。