广义申克孢子丝菌的分子系统发育与生理病理特征分化研究

The pathogenic dimorphic fungus Sporothrix schenckii is the agent responsible for sporotrichosis, an important fungal infection with a worldwide distribution. It has been well known that morphologically defined Sporothrix schenckii contains many phylogenetic species. The objectives of the current study include: 1) to generate a global multi-locus phylogeny for the Sporothrix schenckii sensu lato using morphologically similar strains from both clinical and environmental origins; 2) to correlate these phylogenetic groupings to recognizable phenotypic characters such as morphology, pathogenicity, growth characters, physiological characters, and resistance to anti-fungal agents; 3) to search for suitable additional DNA barcode for this specific group and based on which, develop molecular diagnosis tools (Real Time PCR & LAMP)that can quickly and correctly identify severe pathogens in the group.

真菌是感染人类的重要病原微生物之一。申克孢子丝菌是孢子丝菌病的病原菌，该病引起皮肤、皮下组织及其附近淋巴管的慢性感染，可播散致全身，引起系统损害,是最常见的深部真菌感染之一。申克孢子丝菌是一种双相型致病真菌，在自然界25℃为菌丝相，体内 37℃为酵母相，世界广泛分布。该菌的鉴定传统上主要依靠形态学特征。近期研究表明这是一个大的复合类群，包含许多具有明显遗传与生理病理特征分化，致病性与耐药性明显不同的物种。本项目以申克孢子丝菌复合类群为研究对象，通过多基因系统演化分析，基因型与表型特征相结合，建立科学的物种概念及趋于自然的新分类系统，研究此类群内的遗传分化，生理和病理特征分化，发现隐含种。在此基础上，探究此类群的多样性起源与进化机制。寻找适合该类群的DNA补充条码，在此基础上用Real-time PCR及LAMP等技术研发可快速准确鉴定强致病种类的新方法,并探索免分离培养的分子诊断体系。

孢子丝菌病是我国常见的深部真菌感染，其致病菌一直被认为是申克孢子丝菌，该菌的鉴定传统主要依靠形态学特征，近期研究表明申克孢子丝菌是一个大的复合类群。本研究以申克孢子丝菌复合群为研究对象，通过收集孢子丝菌模式菌株与我国临床菌株，构建中国孢子丝菌系统发育树及进行多基因系统分析，首次证实我国孢子丝菌临床菌株均为球形孢子丝菌，而非一直认为的申克孢子丝菌。通过对我国孢子丝菌临床菌株与模式菌株在大体及镜下形态学、生理生化特性、抗真菌药物敏感性等方面的差异比较研究，揭示我国孢子丝菌临床菌株在其各方面的独特性及在临床诊断中菌种鉴定及抗真菌药物的选择的重要意义。同时，对我国孢子丝菌临床菌株进行多基因序列（ITS、TUB2）测序，有助于设计特异性引物，研发免培养条件下快速准确鉴定的分子生物学技术体系提供了依据，为临床早期诊断应用奠定了基础。孢子丝菌是一种双相致病真菌，酵母相为其致病相，在孢子丝菌酵母相和菌丝相mRNA特异性差异基因文库的构建及生物信息学分析的基础上，通过RT-PCR及RNA干扰的表达载体的构建，已明确其中2个目的差异基因与孢子丝菌双相转换及形态差异有关，为阐明孢子丝菌双相转换的分子机制及致病性提供了实验室支持。本项目完成后，本机构成为我国拥有本类群模式菌株和临床菌株最多的研究中心，为今后开展孢子丝菌群体遗传学等进一步研究奠定了雄厚的基础。