清华大学团队揭秘蚊媒病毒快速传播原因——蚊子更爱叮哪些人 _白雪

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【清华大学团队揭秘蚊媒病毒快速传播原因——蚊子更爱叮哪些人】

但遗憾的是，到目前为止，多数烈性蚊媒病毒均无有效疫苗和针对性治疗药物，科学界亟须深入研究蚊媒病毒在自然界中流行传播的基本原理，并研发新型防控策略阻断病毒在世界范围内的大规模传播。
“蚊媒病毒在宿主与蚊虫之间传播循环。在病毒传播循环中，蚊虫需要寻找、定位并叮咬感染的人或动物，取食带有病毒的血液。随后，蚊虫才能具备携带并快速传播病毒的能力。如果蚊虫叮咬非感染者，则不会有效获取病毒感染，病毒的传播循环则被中断。 ”程功表示。
蚊子是怎么盯上病毒感染者的？为什么这些人在蚊子看来更加“美味”？长久以来，科学家致力于揭开这个谜团，找到简便有效的方法遏制病毒快速传播。
在程功团队的这项研究中，研究人员建立了两套经典的行为学装置（三笼嗅觉测定装置、双臂嗅觉测定装置），发现登革病毒和寨卡病毒感染的小鼠明显更加吸引埃及伊蚊及白纹伊蚊。随后，研究者对病毒感染小鼠的体温、二氧化碳释放及挥发性气味进行分析，发现宿主气味的改变是导致感染宿主吸引蚊虫的决定性因素。进一步研究结果显示，小鼠在蚊媒病毒感染后，可大量释放一种挥发性小分子——苯乙酮，苯乙酮可有效激活蚊虫的嗅觉神经系统，增强蚊虫对感染小鼠的行为趋向。
研究人员进一步收集了登革热患者及健康志愿者的气味，发现登革热患者的气味对埃及伊蚊表现出更强的吸引力。并且，登革热患者的气味中，苯乙酮含量也显著高于健康志愿者。研究人员将不同浓度的苯乙酮涂抹于人体手臂进行蚊虫行为学验证，发现增加人体气味中的苯乙酮含量可显著吸引蚊虫。
以上试验说明，登革热患者由于释放大量苯乙酮改变自身气味，大幅提高了对蚊虫的吸引力，吸引蚊虫叮咬，加速病毒传播。
吸引蚊虫的“香味”如何产生？
既然苯乙酮是吸引蚊虫叮咬的“罪魁祸首” ，那么，这种吸引蚊虫的“香味”又是如何产生的？
研究人员发现，人体或动物释放的苯乙酮主要来源于体表的皮肤共生微生物，它是一种典型的细菌代谢产物。在去除皮肤共生微生物后，感染小鼠就会失去对蚊虫更强的吸引作用。
进一步研究显示，登革病毒及寨卡病毒感染可导致宿主皮肤表面芽孢杆菌属细菌的丰度明显上升，而皮肤芽孢杆菌具有代谢产生大量苯乙酮的能力。
至此，研究人员揭示了蚊媒病毒感染者吸引蚊虫叮咬的原因：病毒感染提高了人体皮肤中特定细菌的比例，显著提高了感染者的苯乙酮释放能力，从而明显提高了蚊虫对感染宿主的行为趋向。
随后，研究者对病毒感染小鼠及非感染小鼠的皮肤组织进行转录组测序分析。结果显示，登革病毒和寨卡病毒感染可通过抑制宿主皮肤中抵抗素样分子或抵抗素等特定免疫分子的表达，使得原本被抑制的皮肤芽孢杆菌过量增殖，导致感染宿主的苯乙酮释放量升高。