2024年4月19日，來自清華大學程功等研究人員合作在學術期刊《科學》上發表了標題為“A naturally isolated symbiotic bacterium suppresses flavivirus transmission by Aedes mosquitoes.”的研究成果，發現一種天然分離的共生細菌可抑制伊蚊傳播黃病毒。
研究人員表示，蚊子腸道中的共生微生物群在決定蟲媒病毒的傳播能力方面起著復雜的作用。在蚊媒病毒傳播循環中，蚊蟲通過叮咬吸血從感染者體內吸食帶有病毒的血液，隨后病毒感染蚊蟲腸道細胞并擴散入蚊蟲體內，進而感染蚊蟲唾液腺，使蚊蟲具備通過叮咬傳播病毒的能力。因此，蚊蟲的腸道組織是病毒首先感染的組織器官，蚊蟲腸道中的微生物必然與病毒發生復雜的相互作用，可決定蚊蟲對病毒的易感性。
在自然界中，蚊蟲腸道微生物的組成及豐度受到生存環境的極大影響。野外蚊蟲的腸道微生物有的來自孳生水體中的環境微生物，有的來自環境植物的汁液或花蜜中的共生微生物。由于不同地域中環境微生物組成存在巨大差別，導致不同環境下孳生的蚊蟲攜帶并傳播病毒的能力存在顯著差異。因此，一個核心的科學問題是：在自然環境中，能夠有效決定野外疫區蚊蟲感染傳播病毒能力的腸道共生菌是否存在？是否可以通過調控蚊蟲腸道共生菌阻斷疫區蚊蟲攜帶并傳播病毒？
自 2020 年起研究人員深入到我國云南省邊境地區，采集了數千只野外雌性伊蚊，分離出 55 株蚊蟲腸道共生菌并進行功能篩選。研究顯示，在白紋伊蚊 (Aedes albopictus) 及埃及伊蚊 (Aedes aegypti) 的腸道中定植一種Rosenbergiella?屬的細菌 (Rosenbergiella_YN46)，可顯著抑制蚊蟲通過叮咬吸血感染登革病毒及寨卡病毒，說明?Rosenbergiella_YN46 是一種能決定蚊蟲對病毒易感性的關鍵腸道共生菌，這種共生菌通過分泌一種葡萄糖脫氫酶 (glucose dehydrogenase, RyGDH) 將吸血蚊蟲腸道環境快速酸化 (pH≈6.0)，導致蚊蟲腸道微環境重塑。
Rosenbergiella_YN46 在自然界中的分布定植與云南地區登革熱流行地區特異性存在高度負相關
云南省是我國登革熱等烈性蚊媒病毒傳染病流行的主要地區。研究發現，在氣候環境相似、蚊蟲種群密度相似的條件下，云南省不同地區的登革熱流行存在顯著的不均一性和熱點區域。根據近十年的流行病學調查記錄，西雙版納和臨滄兩地常年存在登革熱暴發流行，但是相鄰的文山和普洱幾乎沒有登革熱的本地流行報道。因此，研究人員深入這四個地區，采集了氣候和環境因素相似地點的蚊蟲，并檢測?Rosenbergiella_YN46 菌在野外蚊蟲腸道中的定植情況。分析發現，Rosenbergiella_YN46 菌在文山和普洱 (非登革熱流行地區) 的蚊蟲腸道中有很高的定植率，而在西雙版納和臨滄 (登革熱流行地區) 的蚊蟲腸道中的定植比例很低。這個結果說明，Rosenbergiella_YN46 菌的分布定植與云南地區登革熱流行地區特異性高度相關。
研究人員從野外白紋伊蚊（Aedes albopictus）的腸道中發現了一種名為Rosenbergiellasp. YN46（Rosenbergiella_YN46）的細菌，它能使蚊子對登革熱和寨卡病毒感染產生抵抗力。將1.6×103個菌落形成單位（CFU）的Rosenbergiella_YN46接種到A. albopictus體內可有效防止病毒感染。從機理上講，這種細菌會分泌葡萄糖脫氫酶（RyGDH），酸化喂食蚊子的腸腔，導致黃病毒包膜蛋白發生不可逆的構象變化，從而阻止病毒進入細胞。
在半田間條件下，Rosenbergiella_YN46在田間蚊子中表現出有效的跨株傳播，從而阻止了登革熱病毒通過新出現的成蚊傳播。Rosenbergiella_YN46在登革熱低流行地區蚊子中的流行率（52.9%至91.7%）高于在登革熱流行地區蚊子中的流行率（0%至6.7%）。Rosenbergiella_YN46可能為黃病毒的生物控制提供有效而安全的線索。
用?Rosenbergiella_YN46 進行環境干預，可以作為一種具有巨大應用潛力的防治策略，阻斷蚊媒病毒傳染病在自然界傳播流行。
文章來源：
Liming Zhang, Daxi Wang, Peibo Shi et al,A naturally isolated symbiotic bacterium suppresses flavivirus transmission by Aedes mosquitoes.DOI: adn9524，Science：最新IF：63.714
