Babesia hegotelforum sp. nov.，是一种人畜共患的巴贝斯虫物种，此前被归类为Babesia sp. MO1

《Emerging Microbes & Infections》：Babesia hegotelforum sp. nov., a zoonotic Babesia species previously referred to as Babesia sp. MO1

人类巴贝斯虫新种Babesia hegotelforum的命名基于基因组全序列分析、宿主差异及形态学特征，该物种与B. divergens存在显著核苷酸差异（96.7-96.8% ANI），传播媒介为I. dentatus，感染东岸棉尾兔和人类，基因组结构相似但多基因家族和亚端粒区差异显著，符合国际命名法规要求。

　　

摘要

一种以前被归类为〈i>Babesia sp.〈i>MO1Babesia物种，在本文中被正式描述并命名为〈i>Babesia hegotelforum sp. novBabesia divergens有所不同。该寄生虫可感染人类和东部棉尾兔（〈i>Sylvilagus floridanusIxodes dentatus蜱虫传播。正模标本包括一张经Giemsa染色的薄血涂片以及从克隆株BML-〈i>Bh-B12在连续体外培养不超过10代后获得的冷冻保存的感染红细胞。副模标本包括另外五个克隆株（BML-〈i>Bh-H1、BML-〈i>Bh-F12、BML-〈i>Bh-H6、BML-〈i>Bh-A3和BML-〈i>Bh-F1），这些克隆株源自BEI Resources的NR-50441菌株，以及原始的混合分离株NR-50441。该物种的描述符合《国际动物命名法规》的要求，确立了〈i>Babesia hegotelforum sp. nov>作为在北美具有临床和流行病学意义的独立物种。

关键词：

• 人类巴贝西虫病
• Babesia hegotelforum
• 蜱传疾病
• 动物源性疾病
• 比较基因组学

引言

〈i>Babesia sp.〈i>MO1最初于1996年在美国密苏里州的一例致命性巴贝西虫病病例中被发现，患者已切除脾脏，且无前往〈i>Babesia divergens流行地区的旅行史[引用1]。尽管该寄生虫最初是根据其18S小亚基rRNA（18S rRNA）序列与〈i>B. divergens的相似性进行鉴定的[引用1]，但其临床、流行病学和生态学特征与欧洲的〈i>B. divergens巴贝西虫病有所不同[引用1]。患者的血液未能感染荷斯坦-弗里斯安牛犊（〈i>Babesia divergens的宿主），并且当这些牛犊再次接种〈i>B. divergens时仍保持易感性[引用2]。后续调查在野生动物中发现了相同的寄生虫，证实了其在北美的存在[引用3]。〈i>B. divergens似乎是一个包含至少3个谱系的全球性物种复合体（欧洲、美国和亚洲）[引用4]。美国的谱系由〈i>Babesia sp. MO1代表。

密苏里州的病例患者在发病前曾猎兔（EJ Masters，2001年与SR Telford的个人交流）。流行病学传播研究表明，这种寄生虫存在于东部棉尾兔（〈i>Sylvilagus floridanus）体内，并且〈i>Ixodes dentatus蜱虫是其传播媒介[引用3]。从楠塔基特岛的兔子身上分离出的寄生虫株在体外培养中未能感染牛，证明〈i>MO1不是〈i>B. divergens[引用5]。

后来，这种寄生虫被分离出来并适应了在人类红细胞中的连续体外培养[引用5]，由此产生了目前保存在BEI Resources中的NR-50441菌株。该菌株的克隆衍生物已被生成并进行了特征分析，使其形态和生长特性得以可重复研究[引用6]。

后续病例包括肯塔基州报告的一例人类巴贝西虫病[引用7]，以及阿肯色州一名居民的输血传播病例，同时提到了2010年密苏里州另一名患者的PCR阳性样本[引用8]。这些报告共同证实了这种寄生虫是北美独立于〈i>B. microti和〈i>B. duncani的人类巴贝西虫病的致病原因。从临床上看，这种感染与〈i>B. divergens巴贝西虫病无法区分；然而，其生物学特性与〈i>B. divergens以及经典的〈i>B. divergens感染有显著差异。

最近的全基因组测序、比较基因组学和系统基因组学分析表明，〈i>B. hegotelforum形成了一个与严格意义上的〈i>B. divergens不同的谱系[引用6]。〈i>B. hegotelforum和〈i>B. divergens分离株之间的平均核苷酸同一性（ANI）在96.7%到96.8%之间，而〈i>B. divergens菌株间的ANI值超过99.1%（表1），这与物种级别的分离一致[引用6]。基于2,381个同源位点的基因组范围超级树系统基因组重建一致将〈i>Babesia hegotelforum sp. nov.归类为〈i>Babesia严格意义上的一个独立谱系，不同重建树之间的共识度超过99%[引用6]。〈i>Babesia hegotelforum的基因组组织与〈i>B. divergens大致保守，包括染色体数量（单倍体核基因组中有三条染色体）、总体基因组大小（约11 Mbp）以及保守编码区的结构[引用6]。然而，在多基因家族的组成和组织以及染色体的亚端区域存在显著差异[引用6]。值得注意的是，最大的谱系特异性多基因家族UMGF1在〈i>Babesia hegotelforum中包含大约30个基因。大约300个同源基因在〈i>Babesia hegotelforum和〈i>B. divergens之间存在显著序列差异，这些差异与不同〈i>Babesia物种之间的差异相当。这些全基因组差异，加上独特的宿主关联、媒介特异性、红细胞内的发育特征和系统基因组学位置，支持根据《国际动物命名法规》（ICZN）正式承认这一新物种。

表1. 用于区分〈i>B. hegotelforum sp. nov.与相关动物源性〈i>Babesia物种的诊断特征。

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材料与方法

〈i>Babesia hegotelforum的适应和连续体外培养

用于物种描述的〈i>Babesia hegotelforum分离株对应于BEI Resources的NR-50441菌株，最初来自马萨诸塞州楠塔基特岛采集的东部棉尾兔（〈i>Sylvilagus floridanus[引用2]。Spencer等人[引用5]首次建立了〈i>Babesia sp.〈i>MO1的体外适应和连续体外培养方法，证明了该寄生虫在人类红细胞中的成功复制，并且其宿主特异性不同于〈i>B. divergens。从BEI Resources获得的含感染血液的冷冻管解冻后，在A⁺人类红细胞中使用RPMI1640培养基（添加0.5% Albumax II）并在微需氧条件下（2% O₂、5% CO₂、93% N₂）于37°C下进行连续体外培养。通过显微镜检查Giemsa染色的血涂片每天监测寄生虫载量。通过每5天或6天将培养物稀释到新鲜红细胞中来维持最佳生长状态。

通过早期传代的三次限制性稀释从亲本分离株产生了六个克隆株（表2），如之前对其他寄生虫（如〈i>B. duncani）所做的那样[引用6]，并通过脉冲场凝胶电泳和至少两个克隆株（BML-〈i>Bh-B12和BML-〈i>Bh-F12）的基因组测序确认了它们的分子身份[引用6]。这些克隆衍生物构成了本物种描述中的正模和副模标本的基础。

表2. 来自BEI NR-50441的〈i>Babesia hegotelforum克隆株。

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关于〈i>Babesia hegotelforum的连续体外培养和克隆衍生的完整逐步方案见补充方法部分。

本研究的基因组测序数据可通过NCBI的Bioproject访问号PRJNA1032622公开获取。系统发育关系是通过Singh及其同事报告的该分类单元的多组学和比较基因组学分析生成的基因组比对和系统基因组树推断出来的[引用6]。

描述

〈i>Babesia hegotelforum sp. nov.的红细胞阶段包括环状滋养体、成对的梨形体、四联体和多裂殖子形式，后者表现出五个、六个、七个或偶尔八个裂殖子的独特花状排列（图1）。这些发育形式在连续体外培养中常见[引用6]。相比之下，〈i>B. divergens通常产生由四个裂殖子组成的四联体，而单个红细胞内的更多裂殖子通常是通过多次独立入侵事件产生的，而不是通过多核结构的形成[图1[引用9]。尽管这两种物种之间存在一些形态上的重叠，但在相似的体外条件下，多裂殖子形式的相对频率和组织方式有所不同。

图1. 通过Giemsa染色观察到的〈i>Babesia hegotelforum和〈i>B. divergens红细胞内阶段的比较形态。A. 代表人类红细胞内〈i>Babesia hegotelforum（A）和〈i>B. divergens（B）的特征性发育阶段的代表性光镜图像。

显示全尺寸

B. hegotelforum寄生虫严格存在于红细胞内，缺乏可检测的色素。受感染的红细胞形状可能略有变化，但不会一致性地增大。在标准体外培养条件下，寄生虫载量通常达到约8-10%的最大水平，这低于〈i>B. divergens在连续人类红细胞培养中常见的载量。

〈i>Babesia hegotelforum的核基因组由三条染色体组成，总体大小约为11 Mbp，与〈i>B. divergens分离株相当[引用6]。通过脉冲场凝胶电泳（PFGE）观察到正模和副模克隆株在I和II染色体上存在染色体长度多态性（CLP）[引用6]。B12和F12克隆株在III染色体末端的差异进一步表明CLP也可能影响这条染色体，这与〈i>B. divergens报告的模式类似[引用6]。大小变化主要与亚端区域相关。尽管存在这些多态性，但〈i>Babesia hegotelforum和〈i>B. divergens在保守编码区的染色体整体同线性保持一致。一个显著的例外是〈i>B. divergens I染色体上存在的一个大插入片段，而在〈i>Babesia hegotelforum中不存在，进一步支持了这两个分类单元之间的基因组差异[引用6]。

诊断

〈i>Babesia hegotelforum sp. nov.通过与〈i>B. divergens、〈i>B. odocoilei、〈i>B. duncani和〈i>B. microti的全基因组差异、系统发育位置、宿主和媒介关联、红细胞内发育模式以及基因组组织来区分[引用6]。〈i>Babesia hegotelforum和〈i>B. divergens之间的ANI值在96.7%到96.8%之间，远低于〈i>B. divergens菌株间的ANI值（>99%）。比较分析确定了〈i>Babesia hegotelforum特有的637种蛋白质，包括谱系特异性的多基因家族和不同的红细胞表面抗原（〈i>vesa）基因库[引用6]。

正模

正模：来自BEI Resources NR-50441菌株的Giemsa染色薄血涂片和冷冻保存的〈i>Babesia hegotelforum sp. nov.感染红细胞，该菌株在连续体外培养中不超过10代。这个克隆株可应要求从耶鲁大学的Ben Mamoun实验室获得，目前正提交给BEI Resources。

副模

副模：克隆株BML-〈i>Bh-H1、BML-〈i>Bh-F12、BML-〈i>Bh-H6、BML-〈i>Bh-A3和BML-〈i>Bh-F1（表2），均来自BEI Resources的NR-50441菌株。历史副模：BEI Resources的NR-50441原始分离株。这些副模标本可应要求从耶鲁大学的Ben Mamoun实验室获得，目前正提交给BEI Resources。

词源

该物种的种加词“hegotelforum”是为了纪念Barbara Herwaldt博士、Heidi K. Goethert博士和Sam R. Telford III博士，以表彰他们在这一寄生虫的生态特征描述和早期传播研究方面的开创性贡献。

ICZN合规声明

该物种描述符合《国际动物命名法规》的第8至16条。正模和副模标本可在公认的生物资源库中公开获取。

补充材料

Supplementary Methods.docx

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补充材料

本文的补充数据可在线访问https://doi.org/10.1080/22221751.2026.2637280。