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浙江省首次完成牛种布鲁氏菌全基因组溯源分析，宏微特斯生物信息团队参与合作发表

发布时间：

2026-06-11

Front. Cell. Infect. Microbiol. | 浙江省CDC & 宏微特斯 & 中国CDC 联合研究

研究概览

2026年5月，Frontiers in Cellular and Infection Microbiology（JCR Q1，IF≈4.6）在线发表了浙江省疾病预防控制中心牵头、北京宏微特斯生物信息团队与中国CDC传染病预防控制所共同参与的研究：《Identification and phylogenetic analysis of seven Brucella abortus strains in Zhejiang, China》。

这是浙江省首次对牛种布鲁氏菌（B. abortus）开展的系统性全基因组测序与系统发育溯源研究，样本覆盖2015–2025年间从监测网络中分离的 7株菌（4株人源 + 3株牛源，分布于金华、衢州、宁波），为理解这一"北方优势种"在华东非传统疫区的来源与传播路径提供了基因组层面的实证数据。

PART.01

研究背景与意义

布鲁氏菌病（Brucellosis）是由布鲁氏菌属细菌引起的人畜共患传染病，其中牛种布鲁氏菌（B. abortus）主要感染牛科动物，亦可致病人类。中国布鲁氏菌病疫情呈现明显的地理差异，高发区主要集中在北方省份（如内蒙古、山西、黑龙江等），而包括浙江在内的南方省份既往以羊种布鲁氏菌（B. melitensis）流行为主，牛种菌报道极少。这种地域分布差异使得对浙江地区牛种布鲁氏菌的遗传特征和传播来源研究成为公共卫生领域的重点关注问题。

PART.02

研究方法与主要发现

研究团队采用了多层次的分子生物学与生物信息学分析策略：

1.病原鉴定与基础分型：通过BCSP-31基因PCR及AMOS-PCR确认所有分离株均为牛种布鲁氏菌。基于9个管家基因的MLST（多位点序列分型）分析显示，所有7株菌均属于ST2型，表明浙江省流行的牛种布鲁氏菌具有高度的遗传同质性。

图片1.png

2. 全基因组特征分析：采用Illumina NovaSeq 平台进行全基因组测序。平均核苷酸相似度（ANI）分析显示，浙江分离株与参考菌株B. abortus 544的相似度高达99.99%。泛基因组（Pan-genome）分析揭示了该群体的高度保守性：核心基因达3084个，而附属基因极少（仅10个shell基因），未检测到软核心基因和云基因。

图片2.png

3.毒力与耐药基因谱：预测到68个毒力相关因子，涵盖LPS生物合成、T4SS分泌系统及BvrR-BvrS双组分调控系统等经典通路。值得注意的是，所有菌株均缺失bmaA和btaF粘附素基因。耐药基因分析仅在CARD数据库中检出mprF基因，未发现其他耐药决定簇。

图片3.png

4.系统发育与传播溯源：核心基因组SNP（cgSNP）分析将浙江菌株置于全球系统发育树的特定位置。结果显示，浙江菌株与来自俄罗斯、蒙古及中国北方省份（如宁夏、黑龙江、内蒙古、河北、甘肃、北京）的菌株构成单系群，并进一步分化为三个独立的亚支（Clade 1-3）。

PART.03

结论与行业价值

本研究提供了浙江省牛种布鲁氏菌的首个高精度基因组数据集，得出以下关键结论：

遗传背景清晰：浙江流行的B. abortus为ST2型，基因组高度保守，属于典型的牛种布鲁氏菌谱系。

跨区域传播证据：系统发育分析不支持浙江存在独立的本地特有谱系，而是强烈提示其起源于中国北方地区，并可能与俄罗斯、蒙古等境外流行株存在共同的进化背景。三个亚支的形成暗示可能存在多次独立的输入事件。

防控启示：研究结果强调了在布病非疫源地（如浙江）开展基因组监测的重要性。虽然目前病例数较少，但通过cgSNP等高分辨率技术，能够有效识别输入性疫情的源头，为阻断跨省牲畜调运传播链提供科学依据。

该成果不仅填补了浙江省在该领域的科研空白，也为长三角地区布鲁氏菌病的病原学监测和风险评估提供了新的基准数据。

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