埃及健康孕妇携带B族链球菌的CRISPR分型与噬菌体含量研究：揭示非洲特异性克隆的分子特征与流行病学意义

本研究通过全基因组测序分析埃及健康孕妇携带的B族链球菌（GBS）CRISPR-Cas系统与噬菌体特征，揭示CRISPR1分型与MLST的高度一致性，证实其作为低成本分子分型工具在非洲GBS监测中的潜力，为疫苗研发和流行病学追踪提供新策略。

　　

背景

B族链球菌（GBS，Streptococcus agalactiae）是新生儿败血症和脑膜炎的主要病原体，其母婴传播主要源于孕妇阴道定植。非洲地区GBS疾病负担尤为严重，但分子流行病学数据匮乏。CRISPR-Cas系统作为原核生物的适应性免疫机制，可记录噬菌体入侵史，其分型成本显著低于传统MLST方法。

材料与方法

研究纳入90例埃及伊斯梅利亚健康孕妇的GBS分离株，通过全基因组测序（WGS）分析CRISPR1/CRISPR2位点及噬菌体含量。CRISPRCasFinder鉴定CRISPR阵列（仅保留证据等级3-4），PHASTEST预测完整噬菌体序列。比对非洲9国2835株GBS的csn2基因（II-A型系统标志）验证CRISPR1的普适性。

结果

CRISPR特征：

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  88株（97.8%）携带CRISPR1（II-A型），含4个cas基因（cas9/cas1/cas2/csn2），阵列大小434-2348 bp， spacer数3-32个；7株同时含CRISPR2（I-C型）。

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  非洲GBS中csn2基因检出率>99%，证实CRISPR1广泛存在。

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  共鉴定1441个spacer，287个为独特序列，内部spacer重复现象集中于CC1（ST1为主）。

分型效能：

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  CRISPR1聚类与MLST高度一致，16个CRISPR簇覆盖81株菌，非洲特异性STs（如ST569/932/934）可通过独特spacer区分。

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  ST1954/CC17（HvgA⁺/III型）CRISPR1完全一致，而CC1/CC19呈现更高异质性。

噬菌体关联：

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  76%分离株含≥1个完整噬菌体，ST19携带量最高（均数2.1个/基因组）。

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  噬菌体聚类（A-P）与CRISPR簇显著相关，如簇A/E仅见于CC1-1~4，而Javan55/Javan29等同源噬菌体占主导。

讨论

CRISPR1的动态性体现于spacer的极性获取（近leader端）与内部缺失，ST1活跃性最高而CC17最保守。噬菌体分布差异反映CRISPR免疫压力与宿主适应性平衡。非洲特异性STs的CRISPR特征为区域克隆追踪提供标志，低成本CRISPR分型尤其适合资源有限地区。

结论

CRISPR1分型可精准解析GBS种群结构，其与MLST的强一致性及噬菌体关联性为疫苗靶点筛选和全球克隆传播监测提供新工具。非洲特异性CRISPR谱系提示地理适应性进化，未来需扩大样本验证其临床关联。