为阻断蚊虫传播病毒,这个研究团队“扰乱”了蚊虫的肠道,相关成果登上《科学》
读特新闻记者 李旖露
04-19 11:03

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4月19日,清华大学基础医学院程功教授团队联合云南省畜牧兽医科学院、深圳华大生命科学研究院等团队在国际顶级学术期刊《科学》(Science)发表研究成果。研究团队在中国云南省发现一种能决定蚊虫对病毒易感性的关键环境共生菌,通过在云南省西双版纳州的现场干预实验,研究人员证明该共生菌环境干预可有效阻断疫区蚊虫携带和传播病毒。这项研究成果为重要蚊媒传染病防控提供了全新的解决方案。

Science官网截图。

蚊媒传染病是最威胁人类健康和生命的传染病之一,例如登革热和寨卡热。迄今为止,多数蚊媒病毒尚无有效的药物和疫苗,灭蚊措施也无法控制蚊媒病毒的传播流行。人们迫切需要成本低廉且环境友好的防控策略来阻断蚊媒病毒的广泛传播。

研究团队在白纹伊蚊及埃及伊蚊的肠道中定植一种名为Rosenbergiella_YN46的天然共生菌,可有效阻断蚊虫传播黄病毒,包括登革病毒和寨卡病毒。据介绍,Rosenbergiella_YN46菌通过分泌一种葡萄糖脱氢酶,将吸血蚊虫肠道环境快速酸化 (pH≈6.0),导致蚊虫肠道微环境重塑。前期大量研究已表明,酸化的肠道环境可直接灭活进入肠道的病毒颗粒,从而抑制蚊虫通过吸血获取病毒的能力,大幅降低蚊虫对病毒易感性。

Rosenbergiella_YN46菌通过分泌RyGDH因子重塑蚊虫肠道微环境,抑制吸血蚊虫感染并传播病毒。

在这项研究中,研究团队通过对云南省多个地区的伊蚊肠道进行大规模宏转录组测序,发现Rosenbergiella_YN46菌在自然界中的分布与云南省登革热流行的地理分布存在高度相关性。研究人员在接下来的研究中,深入了西双版纳、临沧、文山、普洱四地,确定Rosenbergiella_YN46菌的分布定植与云南地区登革热流行地区特异性高度相关。

为了将研究成果落地实际应用,研究团队设计并执行了一系列现场干预实验。通过在蚊虫滋生水体中加入Rosenbergiella_YN46菌,研究人员成功地将这种共生菌定植到了蚊虫肠道中,并且显著降低了蚊虫感染登革病毒的比例。这些实验不仅验证了Rosenbergiella_YN46菌在阻断蚊虫传播病毒方面的有效性,也展示了这种方法的潜在应用价值。

此外,该研究还关注了Rosenbergiella_YN46菌的安全性问题,确认了这种共生菌与蚊虫的共生关系在自然界中已经稳定存在,其环境干预策略不会影响蚊虫的自然适应性或产生耐药性问题。因此,用 Rosenbergiella_YN46进行环境干预,可以作为一种具有巨大应用潜力的防治策略。未来还可以进一步确认该菌的最合适的自然植物来源,期望通过天然植物的播种实现对登革病毒传播的干预,阻断蚊媒病毒传染病在自然界传播流行。

据悉,蚊虫多样化的自然栖息地和复杂的肠道菌群对Rosenbergiella_YN46的定植效率和有效性具有重大挑战,Rosenbergiella_YN46在蚊虫肠道定植的有效性仍需要在自然环境中进一步研究。

清华大学基础医学院教授程功、助理研究员朱毅斌和云南省畜牧兽医科学院研究员王静林为论文的共同通讯作者。清华大学基础医学院博士生张礼铭、深圳华大生命科学研究院副研究员王达希为论文的共同第一作者。

编辑 高原 审读 张蕾 二审 关越 三审 彭健

(作者:读特新闻记者 李旖露)
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