清華大學學者揭示，為何蚊子對病毒更易感？| 前沿

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? 世界上最致命的動物 (Gates Foundation, 2016)

撰文 | 朱毅斌

責編 | 葉水送

知識分子為更好的智趣生活 ID：The-Intellectual

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在自然界中，蚊子是數百種烈性人類病毒的攜帶者和傳播者。近年來多種新發及再發蚊媒傳染病，例如登革熱、寨卡熱、西尼羅腦炎等均由蚊子傳播並導致每年數億人感染，已對人類及全球公共衛生安全帶來嚴重威脅和負擔。

2015年，根據蓋茨基金會創始人比爾·蓋茨的個人博客公布的統計數據顯示，蚊子及其傳播的烈性傳染病是導致人類致死的首要生物因素。因此研究蚊蟲傳播病毒的機制對於蚊媒傳染病的防治有重要意義。

由於蚊子可以高效率攜帶和傳播不同種類的數百種病毒，因此人們普遍認為蚊子已經進化出了特異性的分子機制輔助病毒在體內的感染，但是到目前為止，對於「為什麼蚊蟲對病毒普遍易感」這個重要的科學問題還沒有得到有效的回答。

2017年11月2日，國際學術期刊《自然?通訊》（Nature Communications）上以長文（Article）形式發表了清華大學醫學院程功研究團隊的文章，該研究發現吸血行為導致蚊蟲易感病毒的分子機制。程功研究員主要致力於蚊媒病毒感染機制與抗病毒免疫研究，從分子層面闡明多種重要蚊媒病毒感染傳播的分子機制及宿主免疫保護機制，為重要蚊媒病毒的防治提供生物學基礎。

? 蚊媒病毒在「宿主-蚊」之間傳播循環

在自然界中，蚊媒病毒在「宿主-蚊」之間傳播循環。蚊蟲可以通過吸血過程從感染宿主的血液中吸取病毒，並獲得感染。在該項研究中，程功研究組首先利用登革病毒（Dengue virus、黃病毒屬）、乙型腦炎病毒（Japanese Encephalitis virus、黃病毒屬）、辛得比斯病毒（Sindbis virus、甲病毒屬）、Semliki森林病毒（Semliki Forest virus、甲病毒屬）、巴泰病毒（Batai virus、正布尼亞病毒屬）、Tahyna病毒（Tahyna virus、正布尼亞病毒屬）六種烈性蚊媒病毒及埃及伊蚊作為研究模型，通過RNA-Seq深度測序及功能學分析，鑒定出Gama-氨基丁酸（GABA）信號通路是多種蚊媒病毒感染蚊蟲的共用感染輔助機制。

? GABAergic系統輔助蚊媒病毒在蚊蟲體內感染

我們知道，蚊蟲通過吸食感染宿主的血液獲取病毒。宿主的血液蛋白在腸道中會被降解成單個的氨基酸便於蚊蟲吸收，而降解產生的谷氨酸 (氨基酸的一種) 是GABA的重要原料。由於吸血及蛋白消化過程產生的谷氨酸可以被腸道細胞的谷氨酸脫羧酶（Glutamic Acid Decarboxylase）轉化成GABA，隨後激活Gama-氨基丁酸信號通路，通過抑制蚊蟲免疫反應輔助不同種類的病毒高效率的感染蚊蟲。

這項研究闡明了一種廣譜的感染機制，輔助不同種類蚊媒病毒在蚊蟲體內的感染過程，為深入理解「病毒-蚊媒」之間互作關係，奠定了新的理論基礎。

參考資料：

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.

製版編輯：常春藤｜

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