Nature子刊：蚊媒病毒感染蚊蟲的共用感染輔助機制

　　清華大學生命中心PI程功研究組在《自然·通訊》（Nature Communications）上發表了題目為《蚊媒通過吸血激活gama-氨基丁酸能系統輔助病毒在蚊蟲體內的感染》（Blood meal acquisition enhances arbovirus replication in mosquitoes through activation of the GABAergic system）（DOI: 10.1038/s41467-017-01244-6）的論文，揭示了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。

　　圖1. 世界上最致命的動物 (蓋茨基金會, 2016)

　　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并導致每年數億人感染，數百萬人死亡，對人類及全球公共衛生安全帶來嚴重威脅。由于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，對于“為什么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。

　　圖2. 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，并獲得感染（圖2）。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）、賽姆利基森林病毒（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）六種烈性蚊媒病毒和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-氨基丁酸信號通路是多種蚊媒病毒感染蚊蟲的共用感染輔助機制。

　　眾所周知，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于蚊蟲吸收，而降解產生的谷氨酸 (氨基酸的一種) 是Gama-氨基丁酸的重要原料。由于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Gama-氨基丁酸，隨后激活Gama-氨基丁酸信號通路，通過抑制蚊蟲免疫反應，大幅提高不同種類病毒感染蚊蟲的效率（圖3）。該項研究闡明了一種輔助多種蚊媒病毒的廣譜感染機制在蚊蟲體內的感染過程，為深入理解“病毒-蚊媒”之間互作關系提供了新的理論基礎。

　　清華大學生命中心PI程功為本文的通訊作者，生命科學聯合中心2015級博士生朱毅斌為本文的第一作者，清華大學醫學院為第一完成單位。來自中國疾病預防控制中心梁國棟研究員、軍事醫學科學院趙彤言研究員、美國紐約醫學院的王朋華教授是該項研究的合作作者。該項目獲得國家自然科學基金委重點項目、優秀青年基金項目、科技部重點研發專項、傳染病重大專項、深圳市“醫療衛生三名”工程、英國皇家醫學會牛頓高級學者項目、生命科學聯合中心、美國國立衛生研究院（NIH）基金的聯合資助。