科學家發現登革病毒從宿主傳播到蚊蟲的機製

作者:程功 來源:《自然—微生物》 日期:16-07-29

在國家自然科學基金項目(項目批準號:81301412,81422028,81571975)等資助下,清華大學醫學院程功研究員團隊首次發現了登革病毒非結構蛋白NS1在病毒“宿主—蚊”傳播循環過程中的重要作用,闡明了NS1蛋白促進病毒感染蚊蟲的分子機製,回答了“登革病毒如何從宿主傳播到蚊蟲”這一重要科學問題。研究成果於近日在Nature Microbiology (《自然—微生物》)上以長文(Article)形式在線發表。這項成果為研發新型雙效疫苗提供了新策略,為登革熱等蚊媒傳染病的防控提供了重要手段。

蚊媒傳染病是通過蚊媒叮咬傳播給人類及動物宿主的一類疾病。近年來,多種蚊媒黃病毒傳染病,包括登革熱、乙型腦炎、寨卡熱等,對人類健康造成了嚴重威脅。蚊媒病毒感染及傳播的機製研究備受關注。自然界中,蚊媒病毒在“人/動物宿主—蚊”之間傳播循環,蚊蟲通過吸血過程從感染宿主的血液中吸取病毒並獲得感染;再次叮咬將病毒傳播給新的宿主。病毒在“宿主—蚊”生命周期的循環是長期困擾科學界的重要難題。科學家之前的研究發現,登革病毒感染人體後,病毒的非結構蛋白NS1可從感染細胞中大量分泌,並存在於患者的血清中。蚊蟲在叮咬病毒血症期的患者後,能夠將NS1蛋白與病毒同時吸入蚊蟲體內。

程功研究員課題組利用體外係統及動物感染模型,率先發現NS1蛋白隨病毒一起吸入蚊子體內後,通過抑製蚊子腸道免疫係統,促進病毒盡快跨越蚊子的中腸屏障,完成對蚊體的感染。將優化改造後的NS1蛋白作為抗原免疫AG6小鼠模型後,可顯著降低感染小鼠的出血及死亡率;同時,免疫NS1蛋白可降低蚊蟲的感染率,起到抑製蚊蟲帶毒和動物感染的雙效作用。該雙效疫苗策略可在阻抑人體出現登革熱的同時,阻斷登革病毒通過蚊子在自然界的傳播,是一個全新的疫苗設計思路。

在蚊蟲獲取病毒過程中,宿主血液中分泌的NS1蛋白與病毒同時進入蚊子的中腸,NS1蛋白可通過抑製蚊蟲中腸免疫係統來輔助病毒感染蚊蟲。

原始出處

Jianying Liu, Yang Liu, Kaixiao Nie, Senyan Du, Jingjun Qiu, Xiaojing Pang, Penghua Wang & Gong Cheng.Flavivirus NS1 protein in infected host sera enhances viral acquisition by mosquitoes.Nature Microbiology .2016

內容源:http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201672814262466540244.shtm

關鍵字:蚊蟲,登革病毒感染,病毒血,黃病毒,腸道免疫

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