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Bordetella hinzii Genomic Characteristics and Vaccine Target Discovery

欣氏博德特氏菌基因组特征与疫苗靶点发现

作者： Jin Rui , Mao Junjie , Deng Yuhang , Wu Wenwei , Liang Xuechen , Zheng Enhui , Li Quwen 

近日，福建省疾病预防控制中心李曲文团队在Zoonoses 发表题为《Bordetella hinzii Genomic Characteristics and Vaccine Target Discovery》的短篇通讯文章。该研究通过对全球38 株欣氏博德特氏菌的基因组分析，系统揭示了其耐药机制、毒力基因保守性、跨宿主传播特征及疫苗开发潜力，为该病原菌的临床防控提供关键理论依据。

核心发现

1. 耐药机制：所有菌株携带18种耐药基因，包括外排泵系统（MexAB-OprM，MdsABC，CeoAB-OpcM）和β-内酰胺酶基因HBL-1，赋予其对β-内酰胺类、氨基糖苷类等10类抗生素的潜在耐药性

2. 毒力保守性：28 种毒力基因被检出，其中与宿主入侵相关的 bplA-L 基因簇（除 bplL 外）在所有菌株中存在，调控毒力表达的 BvgAS 双组分系统检出率达 97.4%，鞭毛相关基因（flgC、flgG、fliA 等）均提示该菌具备强和组织定植能力。核心毒力基因的高保守性（检出率 > 92.1%）是其跨宿主感染的重要分子基础。

3. 进化特征：基于 SNP 的系统发育分析将 38 株菌株分为 6 个分支，同一分支内 SNP 差异≤250，呈现显著宿主关联特征：人源菌株集中分布于分支 1、3、5，动物源性菌株则分散于其他分支。中国福州分离株（GCA_033956105）与瑞士菌株（GCA_000657695）基因组高度相似，提示国际贸易或候鸟迁徙可能促进其地理扩散。

4. 泛基因组分析与疫苗靶点：泛基因组呈开放型，提示其能通过水平基因转移等机制持续获取新基因；筛选出LptD（脂多糖转运蛋白）和BamD（外膜组装蛋白）为候选疫苗抗原（抗原性评分>0.4，无宿主同源性）。

公共卫生意义

欣氏博德特氏菌最初被认为是禽类共生菌，但可能通过职业暴露或环境接触传播给人类，尤其在 HIV/AIDS 患者、化疗人群等免疫低下群体中引发肺炎、菌血症、心内膜炎等严重感染。本研究揭示其“保守毒力基因 + 开放基因组” 的双重特性：前者保障致病能力，后者驱动宿主适应性，使其具备从禽类向人类跨宿主传播并持续扩散的风险，凸显 “人 - 动物 - 环境” 界面监测的重要性。

临床防控启示

1.耐药管理：需警惕其固有耐药基因介导的多重耐药表型，临床治疗前应结合药敏试验避免经验性用药失败；

2.诊断优化：7 株菌株检出百日咳鲍特菌诊断标志物 IS481，提示 PCR 检测可能出现假阳性，需结合菌株分型精准鉴别；

3.疫苗开发：LptD 和 BamD 在进化上高度保守且无宿主交叉反应，后续需通过动物模型验证其免疫原性和保护效力，为跨宿主防控提供新策略。

局限与展望

本研究存在样本地理偏差（22 株来自美国，仅 2 株来自中国），可能低估区域遗传多样性；耐药基因功能及疫苗靶点的保护效力尚未通过体外实验和动物模型验证。未来需扩大全球菌株采集，结合转录组学、蛋白质组学解析耐药与毒力机制，并构建欣氏博德特氏菌感染动物模型，推动候选疫苗从理论筛选走向临床转化。

通讯作者简介：

李曲文

李曲文，男，1984年出生，微生物检验副主任技师，医学硕士学位，硕士研究生导师，现就职于福建省疾病预防控制中心传染病防治所细菌性疾病研究室。从事流脑、白喉、百日咳、军团菌等呼吸道病原菌病原分子特征研究。主持及参与省、厅级等课题6项，发表学术论文20余篇。中华预防医学会感染性疾病防控分会青年委员、《中国医学伦理学》杂志第三届青年编辑委员会委员、Zoonoses杂志第二届青年编委、福建省第八届微生物与免疫学会委员等。

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引用信息

Citation:

Jin R, Mao JJ, Deng YH, Wu WW, Liang XC, Zheng EH, Li QW. Bordetella hinzii genomic characteristics and vaccine target discovery. Zoonoses. 2025; 5(1): 27. DOI: 10.15212/ZOONOSES-2025-0027

原文链接：

https://www.scienceopen.com/hosted-document?doi=10.15212/ZOONOSES-2025-0027