撰文 | 朱毅斌

责编 | 叶水送

 

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在自然界中，蚊子是数百种烈性人类病毒的携带者和传播者。近年来多种新发及再发蚊媒传染病，例如登革热、寨卡热、西尼罗脑炎等均由蚊子传播并导致每年数亿人感染，已对人类及全球公共卫生安全带来严重威胁和负担。

 

2015年，根据盖茨基金会创始人比尔·盖茨的个人博客公布的统计数据显示，蚊子及其传播的烈性传染病是导致人类致死的首要生物因素。因此研究蚊虫传播病毒的机制对于蚊媒传染病的防治有重要意义。

 

由于蚊子可以高效率携带和传播不同种类的数百种病毒，因此人们普遍认为蚊子已经进化出了特异性的分子机制辅助病毒在体内的感染，但是到目前为止，对于“为什么蚊虫对病毒普遍易感”这个重要的科学问题还没有得到有效的回答。

 

2017年11月2日，国际学术期刊《自然•通讯》（Nature Communications）上以长文（Article）形式发表了清华大学医学院程功研究团队的文章，该研究发现吸血行为导致蚊虫易感病毒的分子机制。程功研究员主要致力于蚊媒病毒感染机制与抗病毒免疫研究，从分子层面阐明多种重要蚊媒病毒感染传播的分子机制及宿主免疫保护机制，为重要蚊媒病毒的防治提供生物学基础。

 

在自然界中，蚊媒病毒在“宿主-蚊”之间传播循环。蚊虫可以通过吸血过程从感染宿主的血液中吸取病毒，并获得感染。在该项研究中，程功研究组首先利用登革病毒（Dengue virus、黄病毒属）、乙型脑炎病毒（Japanese Encephalitis virus、黄病毒属）、辛得比斯病毒（Sindbis virus、甲病毒属）、Semliki森林病毒（Semliki Forest virus、甲病毒属）、巴泰病毒（Batai virus、正布尼亚病毒属）、Tahyna病毒（Tahyna virus、正布尼亚病毒属）六种烈性蚊媒病毒及埃及伊蚊作为研究模型，通过RNA-Seq深度测序及功能学分析，鉴定出Gama-氨基丁酸（GABA）信号通路是多种蚊媒病毒感染蚊虫的共用感染辅助机制。

 

我们知道，蚊虫通过吸食感染宿主的血液获取病毒。宿主的血液蛋白在肠道中会被降解成单个的氨基酸便于蚊虫吸收，而降解产生的谷氨酸 (氨基酸的一种) 是GABA的重要原料。由于吸血及蛋白消化过程产生的谷氨酸可以被肠道细胞的谷氨酸脱羧酶（Glutamic Acid Decarboxylase）转化成GABA，随后激活Gama-氨基丁酸信号通路，通过抑制蚊虫免疫反应辅助不同种类的病毒高效率的感染蚊虫。

 

这项研究阐明了一种广谱的感染机制，辅助不同种类蚊媒病毒在蚊虫体内的感染过程，为深入理解“病毒-蚊媒”之间互作关系，奠定了新的理论基础。

 

参考资料：

 

Zhu YB, et al. Blood meal acquisition enhances arbovirus replication in mosquitoes through activation of the GABAergic system.Nature Communications. doi: 10.1038/s41467-017-01244-6.