清華醫(yī)學(xué)院程功研究組揭示寨卡病毒感染暴發(fā)機(jī)制
清華新聞網(wǎng)5月17日電 5月17日,國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》(Nature)發(fā)表了題為《進(jìn)化導(dǎo)致寨卡病毒在埃及伊蚊上感染力增強(qiáng)》(Evolutionary enhancement of Zika virus infectivity in Aedes aegypti mosquitoes)的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn),由于病毒位點(diǎn)發(fā)生突變,導(dǎo)致亞洲系寨卡病毒感染埃及伊蚊的能力增強(qiáng)。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為解釋近年來(lái)寨卡病毒暴發(fā)流行提供了科學(xué)依據(jù)。
蚊媒傳染病是通過(guò)蚊蟲叮咬傳播給人類及動(dòng)物宿主的一大類疾病。近年來(lái),多種新發(fā)及再發(fā)病毒性蚊媒傳染病,包括寨卡病毒(ZIKV)、登革病毒(DENV)和乙型腦炎病毒(JEV)等,對(duì)人類健康產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅。寨卡病毒在進(jìn)化過(guò)程中分為兩個(gè)世系:一個(gè)是非洲世系,主要在非洲的叢林中循環(huán)傳播;另一個(gè)是亞洲世系,主要在東南亞等地區(qū)流行。2015年起,由亞洲系寨卡病毒主導(dǎo)的寨卡疫情在南美洲暴發(fā),并迅速擴(kuò)散到40多個(gè)國(guó)家,引起胎兒小頭畸形和格林巴氏綜合癥,造成上百萬(wàn)人感染。2016年世界衛(wèi)生組織宣布,寨卡病毒的暴發(fā)流行已是全球緊急公共衛(wèi)生事件。

寨卡病毒NS1蛋白188位點(diǎn)氨基酸突變導(dǎo)致蚊蟲帶毒率上升,促使寨卡病毒大范圍流行。
在自然界中,蚊媒病毒在“宿主-蚊蟲”之間傳播循環(huán)。蚊蟲可以通過(guò)吸血從已被感染的宿主血液中吸取病毒,并獲得感染。之前的研究表明,登革病毒和乙型腦炎病毒的非結(jié)構(gòu)蛋白NS1可以被大量分泌到感染宿主的血液中。病毒分泌的NS1蛋白會(huì)與病毒同時(shí)被吸食到蚊蟲體內(nèi),通過(guò)抑制蚊蟲中腸的免疫系統(tǒng)來(lái)輔助病毒感染蚊蟲。在程功課題組的研究中,研究者發(fā)現(xiàn)寨卡病毒的NS1蛋白同樣也具有輔助病毒感染蚊蟲的功能。亞洲系寨卡病毒非結(jié)構(gòu)蛋白NS1上的一個(gè)氨基酸位點(diǎn)突變 (NS1 A188V) 導(dǎo)致NS1蛋白的分泌能力增強(qiáng),使得病毒可以更高效地感染蚊蟲、導(dǎo)致蚊蟲病毒感染率大幅上升,這可能是造成寨卡病毒大范圍流行的原因。這一研究為解釋近年來(lái)寨卡病毒暴發(fā)流行提供了科學(xué)依據(jù)。

程功實(shí)驗(yàn)室成員合影。
清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院程功研究員及美國(guó)德克薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)部(UTMB)史佩勇 (Pei-Yong Shi) 教授為本論文通訊作者,來(lái)自程功研究組的博士研究生劉洋、劉建英、杜森焱及史佩勇研究組的博士后單超 (Chao Shan) 為本文的并列第一作者,清華大學(xué)為第一完成單位。來(lái)自南方科技大學(xué)、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院、深圳疾控中心及美國(guó)紐約醫(yī)學(xué)院的研究人員是該項(xiàng)研究的合作作者。
清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院程功課題組主要關(guān)注蚊媒傳播病毒的致病機(jī)理及蚊蟲宿主免疫保護(hù)機(jī)制研究,根據(jù)發(fā)現(xiàn)的靶點(diǎn)研發(fā)新型疫苗干預(yù)措施,為烈性蚊媒病毒防治提供生物學(xué)基礎(chǔ)。美國(guó)德克薩斯大學(xué)醫(yī)學(xué)部史佩勇教授主要從事黃病毒的感染復(fù)制機(jī)制研究及各類抗病毒藥物和疫苗的研發(fā)。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、深圳市三名工程、英國(guó)皇家醫(yī)學(xué)會(huì)、清華大學(xué)-北京大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心、美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)的基金資助。
論文鏈接:
https://dx.doi.org/10.1038/nature22365
供稿:醫(yī)學(xué)院 編輯:徐靜 華山
題圖設(shè)計(jì):思維