中国不同地区裂头蚴分离株的鉴定及遗传多样性分布格局研究

The plerocercoid larvae (sparganum) of Spirometra mansoni can parasitize in humans causing sparganosis, which can lead to blindness, paralysis, and even death. The patients with sparganosis have increased in recent years in some areas of China and sparganosis has even been listed as emerging enzootic parasitic disease. However, our knowledge about the geographical distribution, molecular identification, genetic structure and phylogenetic relationship of spargana is still fragmentary. In this project, we firstly investigate the prevalence of naturally Spirometra sparganum infection in wild frogs in sparganosis endemic area of China, then producing a genetic diversity and phylogeographic structure analysis of sparganum isolates from different geographical locations, so that revealing the population structure of Chinese spargana to provide theoretical basis for the prevention and control of sparganosis in humans. Secondly, in order to provide technical support for identifying the pathogen of sparganosis accurately and quickly, we conduct comprehensive evaluation about candidate mitochondrial and ribosomal molecular markers individually to confirm the appropriate DNA barcode sequences for molecular identification of sparganum. Finally, we reconstruct the phylogenetic relationship and clarify the taxonomic position of Spirometra species based on large dataset to lay solid foundation for the pathogenic characteristic and genetic variation of Spirometra tapeworms.

曼氏迭宫绦虫（Spirometra mansoni）的裂头状幼虫（裂头蚴）能够寄生于人体引起裂头蚴病，可导致失明、肢体麻痹、甚至死亡。近年来，裂头蚴病人在我国部分地区有增多趋势，已被列为新现的动物源性寄生虫病。目前，我国裂头蚴的地理分布、分子鉴定、遗传结构、系统发育关系等方面的研究还比较薄弱。本项目首先对我国裂头蚴病流行区蛙体内裂头蚴的自然感染情况进行调查，然后选取cox1和cytb基因对不同地区的裂头蚴分离株进行遗传多样性分布格局分析，确定我国裂头蚴的种群结构，为裂头蚴病的防治提供基础理论依据；其次，对线粒体及核糖体候选分子标记逐一进行综合评估，筛选出适合于裂头蚴鉴定的DNA条形码，为裂头蚴病病原体的快速准确鉴定提供技术支持；最后，采用大数据集分析方法，重建迭宫绦虫的系统发育关系，厘清迭宫绦虫的分类学地位，为迭宫绦虫的病原生物学特性及遗传变异规律研究奠定基础。

裂头蚴病作为一种被忽视的动物源性寄生虫病，仍然对人民健康及公共卫生造成一定危害。我们对我国裂头蚴的地理分布、分子鉴定、遗传结构、系统发育关系等所知甚少。本项目研究主要包括三方面：（1）我国裂头蚴病流行区野生蛙体内裂头蚴自然感染情况调查及裂头蚴标本的采集；三年来我们对我国11个省/自治区/直辖市的33个地区野生蛙体内的裂头蚴自然感染情况进行了调查，收集、整理、保存裂头蚴及其相对应的蛙类宿主标本306份，并完成了相应的调查记录。（2）裂头蚴DNA条形码筛选及迭宫绦虫属的系统发育关系重建；完成了对线粒体12个蛋白编码基因及2个核糖体基因的遗传差异性评估，确定cox1、cytb和nad4三个线粒体基因可作为迭宫属裂头蚴检测及遗传多态性评估的分子标记；并分别使用18S数据集和线粒体组数据集对迭宫绦虫的系统发育关系进行了重建，证实了迭宫属与裂头属较近的亲缘关系。（3）裂头蚴种群遗传多样性分布格局分析；我们首先使用3个线粒体分子标记和1个核糖体分子标记对我国西南地区的裂头蚴分离株进行遗传结构分析，发现我国西南地区裂头蚴种群存在两种主要的基因型，并且这两种基因型在一些地区混合存在；其次，基于迭宫属EST序列数据库，筛选出了5个微卫星标记，并使用这5对标记对西南地区裂头蚴种群的多态性做了进一步验证分析，结果与基于线粒体和核糖体分子标记的结论相一致。本项目重建了迭宫绦虫的系统发育关系，为后续的病原生物学特性及遗传变异规律研究奠定基础。