說(shuō)到夏季最令人生厭的動(dòng)物不少人的答案一定是蚊子除了難以忍受的瘙癢和腫包蚊子給人們帶來(lái)的還有多種可怕的蚊媒傳染病在茫茫人海中什么樣的

說(shuō)到夏季最令人生厭的動(dòng)物

不少人的答案一定是蚊子

除了難以忍受的瘙癢和腫包

蚊子給人們帶來(lái)的

還有多種可怕的蚊媒傳染病

在茫茫人海中

什么樣的人最吸引蚊子?

在一項(xiàng)剛剛發(fā)表在

《細(xì)胞》(Cell)的研究中

清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院程功教授團(tuán)隊(duì)

如此揭示了蚊媒病毒的狡猾之處

2018年，世界衛(wèi)生組織公布的8種急需關(guān)注的傳染病中，囊括了兩種烈性蚊媒病毒性傳染病(寨卡熱和裂谷熱)。蚊媒病毒性傳染病，如登革熱、寨卡熱、基孔肯亞熱、裂谷熱和西尼羅腦炎等，對(duì)全球公共衛(wèi)生安全帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

以登革病毒為例，據(jù)世界衛(wèi)生組織估計(jì)每年約有3.9億人被登革病毒感染或重復(fù)感染，并導(dǎo)致50萬(wàn)~100萬(wàn)人入院治療。由于蚊媒病毒復(fù)雜的致病機(jī)制，目前多數(shù)烈性蚊媒病毒仍缺乏有效的疫苗和針對(duì)性治療藥物。因此，科學(xué)界亟需對(duì)蚊媒病毒傳播機(jī)制進(jìn)行更深入的研究，為蚊媒病毒傳播的防控提供新的思路。

可能大家都好奇過(guò)這樣的問(wèn)題：為什么一些人會(huì)更招蚊子叮咬?是更高的體溫?更多的二氧化碳釋放?還是更多的汗味?該研究發(fā)現(xiàn)，人體氣味是調(diào)控蚊蟲(chóng)行為的關(guān)鍵因素。

為什么你在蚊子眼中更美味?

在茫茫人海中，蚊子并不是隨機(jī)叮咬宿主，它們似乎總是能夠精準(zhǔn)地定位那些感染蚊媒病毒的宿主。那么，蚊子是怎么盯上病毒感染者的?為什么這些人在蚊子看來(lái)更加“美味”?

清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院程功教授團(tuán)隊(duì)揭示：病毒通過(guò)改變?nèi)梭w的皮膚微生物，重塑感染者的氣味，影響蚊子的嗅覺(jué)感知。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)也為阻斷蚊媒病毒在自然界中的快速傳播流行提供了全新策略。

在這項(xiàng)研究中，程功教授團(tuán)隊(duì)先是設(shè)立了三籠嗅覺(jué)測(cè)定裝置，將小鼠作為感染宿主，酷愛(ài)人血的埃及伊蚊作為感染媒介，以對(duì)照實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蚊媒病毒感染小鼠可大量釋放一種揮發(fā)性小分子——苯乙酮(Acetophenone)，可有效激活蚊子的嗅覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)，以影響蚊蟲(chóng)的嗅覺(jué)感知。

三籠嗅覺(jué)測(cè)定裝置

隨后，研究人員進(jìn)一步收集了登革熱患者及健康志愿者的氣味，發(fā)現(xiàn)登革熱患者的氣味對(duì)埃及伊蚊表現(xiàn)出更強(qiáng)的吸引力。有趣的是，在登革熱患者的氣味中，苯乙酮含量也顯著高于健康志愿者。當(dāng)研究人員將不同濃度的苯乙酮涂抹于人體手臂進(jìn)行蚊子的行為學(xué)驗(yàn)證，結(jié)果顯示，苯乙酮濃度更高的手臂更容易吸引蚊子。以上研究結(jié)果說(shuō)明，登革熱患者由于釋放大量苯乙酮改變自身氣味，大幅提高了對(duì)蚊子的吸引力，吸引蚊子叮咬，加速病毒傳播。

吸引蚊蟲(chóng)的“香味”如何產(chǎn)生?

問(wèn)題來(lái)了，這些病毒是怎樣操縱宿主產(chǎn)生更多苯乙酮的?

研究人員發(fā)現(xiàn)，人體或動(dòng)物釋放的苯乙酮主要來(lái)源于體表的皮膚共生微生物，登革、寨卡病毒的感染就可導(dǎo)致宿主皮膚表面細(xì)菌的豐度明顯上升，而這種細(xì)菌具有代謝產(chǎn)生大量苯乙酮的能力。

至此，研究人員揭示了蚊媒病毒感染者吸引蚊子叮咬的原因：病毒感染提高了人體皮膚中特定細(xì)菌的比例，顯著提高了感染者的苯乙酮釋放能力，從而明顯提高了感染宿主對(duì)蚊子的吸引力。

隨后，為了鎖定參與這一過(guò)程的關(guān)鍵基因，研究者還對(duì)病毒感染小鼠及非感染小鼠的皮膚組織進(jìn)行了RNA-Seq測(cè)序分析。發(fā)現(xiàn)登革病毒和寨卡病毒感染可通過(guò)抑制宿主皮膚中特定免疫因子的表達(dá)，使得原本被抑制的皮膚芽孢桿菌過(guò)量增殖，導(dǎo)致感染宿主的苯乙酮釋放量升高。

在最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)向登革病毒及寨卡病毒感染小鼠飼喂一種維生素A衍生物——異維甲酸(isotretinoin)。這是一種臨床廣泛使用的皮膚病藥物，在小鼠服用后，有效地抑制感染宿主皮膚中芽孢桿菌的增殖，從而限制住了特殊人體氣味的釋放。因此，在感染宿主口服異維甲酸后，蚊子無(wú)法通過(guò)宿主的氣味來(lái)定位并感染宿主，從而阻斷了病毒的傳播循環(huán)。

通過(guò)補(bǔ)充維生素A類藥物，能夠重塑感染個(gè)體皮膚微生物的苯乙酮釋放，降低蚊媒病毒傳播循環(huán)效率。(圖片來(lái)源：研究團(tuán)隊(duì)供圖)

怎么擺脫“來(lái)咬我”的標(biāo)簽?

根據(jù)以上發(fā)現(xiàn)，研究者提出了一種新的蚊媒病毒防治思路：可以通過(guò)調(diào)控人體氣味，阻斷蚊媒病毒的快速傳播。在蚊媒病毒傳染病流行的疫區(qū)對(duì)感染者廣泛補(bǔ)充維生素A或相關(guān)藥物，有望成為避免蚊媒病毒性傳染病大規(guī)模流行的全新策略。

程功教授表示：“目前，我們?cè)隈R來(lái)西亞已經(jīng)完成了感染者和非感染者皮膚微生物變化的研究。下個(gè)月，即將進(jìn)行異維甲酸的臨床試驗(yàn)，順利的話，未來(lái)有可能推廣應(yīng)用。”程功介紹，異維甲酸早已是批準(zhǔn)的藥物，本項(xiàng)研究相當(dāng)于為其增加一個(gè)適應(yīng)癥。

“多年來(lái)，當(dāng)一個(gè)地區(qū)出現(xiàn)蚊媒病毒感染，我們大多限于公共衛(wèi)生學(xué)的描述，比如統(tǒng)計(jì)感染率、人數(shù)等等。而解決辦法是‘滅了它’，人們研究出了各式各樣的殺蟲(chóng)劑，可殺蟲(chóng)劑的大規(guī)模使用并沒(méi)有減少蚊媒病毒，它反而愈演愈烈，近40年來(lái)登革熱發(fā)病率上漲了30倍。”程功說(shuō)，“所以我們需要真正去理解，蚊媒病毒在自然界中傳播循環(huán)的基本原理是什么?它為什么會(huì)傳播?為什么能快速傳播?這是最基礎(chǔ)、最樸素的科學(xué)問(wèn)題，其中卻包含著人、蚊、病毒間復(fù)雜的互相作用，有著許多待解答的奧秘。”

正是這些復(fù)雜的作用與奧秘，讓程功十分著迷，也讓他有了不追逐熱點(diǎn)、堅(jiān)持自我的定力。目前，研究人員已經(jīng)啟動(dòng)了其他蚊媒病毒感染宿主對(duì)蚊子行為影響的研究。相信這些研究將為遏制更多蚊媒疾病的傳播，提供全新的有力武器。