近日，曲靖师范学院云南省南亚东南亚抗血栓动物类中药材资源综合利用国际联合实验室围绕淡水水蛭资源调查、菲牛蛭遗传资源、抗血栓相关基因及候选分子开展系列研究，相关文章以曲靖师范学院为第一单位分别发表于Ecological Indicators、Frontiers in Ecology and Evolution、BMC Genomics和Toxicon: X期刊上。研究包括摸清水蛭资源“家底”、解析菲牛蛭遗传资源、挖掘抗血栓相关基因及筛选候选分子，逐步形成“资源调查—遗传解析—候选分子筛选”的研究链条，为药用水蛭资源保护和抗血栓药物研发提供科学依据。
成果1：给水蛭“查家底”，构建淡水水蛭调查优先级评估框架
我国淡水水蛭究竟分布在哪里？长期以来，存在记录稀少、空间分布不均的问题，让这一资源本底始终不清楚。研究团队系统收集了相关已发表文献、生物多样性数据库及科研机构馆藏记录，经严格的生境范围核验与坐标质量筛查，最终筛选出198条有效分布记录，覆盖44个淡水水蛭分类单元。其中88.6%的分类单元有效记录不足10条，“家底”之薄可见一斑。据此，团队构建了综合环境相似性、记录空缺和淡水环境支持度的调查优先级评估框架，研究将人类可达性因素排除，以避免把 “人类易到达” 误判成 “生物适宜生境” 的偏差。
该研究创新性构建了环境相似性、记录空缺、淡水环境支撑度按40: 40: 20权重组合的排序模型，在全国识别出985个高潜力调查点位，划分了分层调查策略。该成果突破了稀少记录下调查选点的方法瓶颈，为我国淡水蛭类资源本底调查提供了清晰的优先调查区域，也为同类数据缺乏物种的调查提供了可复制模式。曲靖师范学院Muhammad Naeem教授为论文第一作者，陈欢欢教授为通讯作者。
论文1： Naeem M*, Chen H*, Riasat M, Bashir NH, Farooq T. A bias-aware indicator framework for prioritizing surveys of data-deficient freshwater leeches in China. Ecological Indicators. 2026. DOI: 10.1016/j.ecolind.2026.115768.
图1淡水生境水蛭调查优先级的方法框架。（A）环境相似度与调查空白区的空间重叠分布；（B）参考调查点综合得分图谱（C）不同优先级等级的网格数量统计（D）野外调查分层结果，由区域优先级与人类可达性得分叠加得出。
成果2：水蛭素多基因家族的基因组多样性及其在抗血栓药物设计中的意义
水蛭素是抗血栓研究中的明星分子。有关药用水蛭比较基因组学、结构生物学与药学研究已取得诸多进展，但进化基因组多样性与临床治疗应用的融合研究仍存在明显短板。尤其是天然水蛭素的序列变异、抗血栓活性、潜在抗肿瘤机制与新兴生物技术应用之间的关联，尚缺乏系统全面的梳理与评估。
本文综述了水蛭素基因家族进化、分子结构、抗凝机制、临床前抗肿瘤活性及创新生物治疗工程策略的研究证据，重点阐述重组蛋白制备、合成生物学、计算蛋白设计与靶向药物递送等方向的进展；同时，强调药用水蛭遗传资源是极具潜力的分子变异宝库，具有重要的保护价值。通过搭建进化基因组学与生物医学应用的桥梁，本研究将为后续挖掘、评估水蛭素来源的新型候选治疗药物提供科学指导。曲靖师范学院Farooq Tahir教授为论文第一作者，陈欢欢教授和上海交通大学黄勇平教授为通讯作者。
研究成果论文2：Farooq T, Hussain MD, Naeem M, Bashir NH, Liu Z, Vivekanandhan P, Krutmuang P, Huang Y*, Chen H*. Genomic diversity of the hirudin multigene family and its implications for antithrombotic and antitumor biotherapeutic design. Frontiers in Ecology and Evolution. 2026, 14: 1901750. DOI: 10.3389/fevo.2026.1901750
图2 凝血酶的双价抑制：天然水蛭素与合成抑制剂对比。（A）重组去硫水蛭素2型变体–α-凝血酶复合物（PDB：4HTC）。硫酸化HV1结构（Liu 等，2007；PDB：2PW9）在1号氨基酸残基及凝血酶I号外位点（硫酸化酪氨酸Tyr63结合位点）存在结构差异。（B、C）理想型双价抑制剂结构示意图：该抑制剂通过柔性多丙氨酸连接臂，将靶向凝血酶外位点的适体与独立的活性位点结合结构域相连。局部放大图（C）展示了关键的活性位点相互作用，包括与Trp215、Asp189的结合作用。
图3 水蛭素开发的进化工程技术路线与未来研究方向。这套集成化技术路线分为三个阶段：阶段1（从野生水蛭基因组挖掘天然水蛭素变异体）；阶段2（饱和突变与高通量筛选）；阶段3（依托蛋白质语言模型对潜在HLF序列库进行再多样化改造，定向获得耐受PF4的设计变体）。
成果3：基因组＋转录组“双剑合璧”解析菲牛蛭抗血栓基因
团队对泰国东北部采集的4份菲牛蛭样本开展全基因组与转录组联合分析，采用参考基因组导向的分析方法，系统表征了已知抗血栓基因、评估基因表达水平、量化序列变异，并鉴定了有转录本证据支持的新候选基因。研究重点对比了高表达基因与高变异基因的差异。整合分析揭示了物种内抗血栓基因的多样性，也为后续筛选具有生物学功能的候选分子、开展生化与药学验证奠定了基础。曲靖师范学院Farooq Tahir教授为论文第一作者，陈欢欢教授为通讯作者。
研究成果论文3：Farooq T, Naeem M, Bashir NH, Liu Z, Chen Y, Chen H*. Integrated whole-genome and transcriptome profiling of antithrombotic genes in Asian buffalo leech (Hirudinaria manillensis). BMC Genomics. 2026. DOI: 10.1186/s12864-026-13354-x
图4 代表性抗血栓基因序列。图中展示了透明质酸酶_Hman2、lefaxin_Hman2、颗粒蛋白前体_Hman 三个基因的关键变异区段。
成果4：菲牛蛭抗血栓基因的可变剪接异构体水平解析及其结构多样性
在全基因组与转录组分析基础上，团队进一步对菲牛蛭抗血栓相关转录本进行结构层面的研究。通过参考基因组导向分析，重现了已知分属18个家族的72个抗血栓基因目录。经转录本组装与序列比对，额外发现38条候选转录本记录。
研究进一步选取6个具有多转录本模型的优先位点，对比了其预测转录本长度、外显子组成与蛋白特征。分析结果揭示了显著的结构异质性，为后续筛选目标异构体开展实验验证提供了参考。曲靖师范学院Farooq Tahir教授为论文第一作者，陈欢欢教授为通讯作者。
研究成果论文4: Farooq T, Naeem M, Bashir NH, Liu Z, Chen Y, Krutmuang P, Chen H*. Isoform-level characterization and structural diversity of antithrombotic genes in Hirudinaria manillensis. Toxicon: X. 2026, 31: 100262. DOI: 10.1016/j.toxcx.2026.100262
图5 菲牛蛭抗血栓相关基因转录异构体的鉴定及两种结构变化模式
研究获云南省南亚东南亚抗血栓动物类中药材资源综合利用国际联合实验室项目（202503AP140025）等支持。
（来源：云南省南亚东南亚抗血栓动物类中药材资源综合利用国际联合实验室）
