2024年4月19日，来自清华大学程功等研究人员合作在学术期刊《科学》上发表了标题为“A naturally isolated symbiotic bacterium suppresses flavivirus transmission by Aedes mosquitoes.”的研究成果，发现一种天然分离的共生细菌可抑制伊蚊传播黄病毒。
研究人员表示，蚊子肠道中的共生微生物群在决定虫媒病毒的传播能力方面起着复杂的作用。在蚊媒病毒传播循环中，蚊虫通过叮咬吸血从感染者体内吸食带有病毒的血液，随后病毒感染蚊虫肠道细胞并扩散入蚊虫体内，进而感染蚊虫唾液腺，使蚊虫具备通过叮咬传播病毒的能力。因此，蚊虫的肠道组织是病毒首先感染的组织器官，蚊虫肠道中的微生物必然与病毒发生复杂的相互作用，可决定蚊虫对病毒的易感性。
在自然界中，蚊虫肠道微生物的组成及丰度受到生存环境的极大影响。野外蚊虫的肠道微生物有的来自孳生水体中的环境微生物，有的来自环境植物的汁液或花蜜中的共生微生物。由于不同地域中环境微生物组成存在巨大差别，导致不同环境下孳生的蚊虫携带并传播病毒的能力存在显著差异。因此，一个核心的科学问题是：在自然环境中，能够有效决定野外疫区蚊虫感染传播病毒能力的肠道共生菌是否存在？是否可以通过调控蚊虫肠道共生菌阻断疫区蚊虫携带并传播病毒？
自 2020 年起研究人员深入到我国云南省边境地区，采集了数千只野外雌性伊蚊，分离出 55 株蚊虫肠道共生菌并进行功能筛选。研究显示，在白纹伊蚊 (Aedes albopictus) 及埃及伊蚊 (Aedes aegypti) 的肠道中定植一种Rosenbergiella 属的细菌 (Rosenbergiella_YN46)，可显著抑制蚊虫通过叮咬吸血感染登革病毒及寨卡病毒，说明 Rosenbergiella_YN46 是一种能决定蚊虫对病毒易感性的关键肠道共生菌，这种共生菌通过分泌一种葡萄糖脱氢酶 (glucose dehydrogenase, RyGDH) 将吸血蚊虫肠道环境快速酸化 (pH≈6.0)，导致蚊虫肠道微环境重塑。
Rosenbergiella_YN46 在自然界中的分布定植与云南地区登革热流行地区特异性存在高度负相关
云南省是我国登革热等烈性蚊媒病毒传染病流行的主要地区。研究发现，在气候环境相似、蚊虫种群密度相似的条件下，云南省不同地区的登革热流行存在显著的不均一性和热点区域。根据近十年的流行病学调查记录，西双版纳和临沧两地常年存在登革热暴发流行，但是相邻的文山和普洱几乎没有登革热的本地流行报道。因此，研究人员深入这四个地区，采集了气候和环境因素相似地点的蚊虫，并检测 Rosenbergiella_YN46 菌在野外蚊虫肠道中的定植情况。分析发现，Rosenbergiella_YN46 菌在文山和普洱 (非登革热流行地区) 的蚊虫肠道中有很高的定植率，而在西双版纳和临沧 (登革热流行地区) 的蚊虫肠道中的定植比例很低。这个结果说明，Rosenbergiella_YN46 菌的分布定植与云南地区登革热流行地区特异性高度相关。
研究人员从野外白纹伊蚊（Aedes albopictus）的肠道中发现了一种名为Rosenbergiellasp. YN46（Rosenbergiella_YN46）的细菌，它能使蚊子对登革热和寨卡病毒感染产生抵抗力。将1.6×103个菌落形成单位（CFU）的Rosenbergiella_YN46接种到A. albopictus体内可有效防止病毒感染。从机理上讲，这种细菌会分泌葡萄糖脱氢酶（RyGDH），酸化喂食蚊子的肠腔，导致黄病毒包膜蛋白发生不可逆的构象变化，从而阻止病毒进入细胞。
在半田间条件下，Rosenbergiella_YN46在田间蚊子中表现出有效的跨株传播，从而阻止了登革热病毒通过新出现的成蚊传播。Rosenbergiella_YN46在登革热低流行地区蚊子中的流行率（52.9%至91.7%）高于在登革热流行地区蚊子中的流行率（0%至6.7%）。Rosenbergiella_YN46可能为黄病毒的生物控制提供有效而安全的线索。
用 Rosenbergiella_YN46 进行环境干预，可以作为一种具有巨大应用潜力的防治策略，阻断蚊媒病毒传染病在自然界传播流行。
文章来源：
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
