我国学者在《自然》杂志发文揭示蚊媒病毒感染蚊虫的分子密码
2026-02-04 274

在深圳市医学研究专项资金(B2404002)等资助下,深圳湾实验室传染病所与清华大学基础医学院团队合作在蚊媒病毒传播机制方面取得进展。相关研究成果以“蚊虫与黄病毒衣壳蛋白的相互作用决定病毒感染蚊虫的特异性(Mosquito-capsid interactions contribute to flavivirus vector specificity)”为题,于2026年2月4日在线发表于《自然》(Nature)杂志上(深医专项为第一标注)。

全世界已知存在3500多种蚊虫,但仅有不到百种蚊虫可以感染传播登革热、寨卡热、乙型脑炎等人类烈性传染病。传播人类疾病的蚊虫主要分为三类,分别是伊蚊、库蚊和按蚊。按蚊是多种疟疾的主要传播媒介,但对蚊媒病毒普遍不易感;伊蚊分布在热带和亚热带地区,是登革热、寨卡热等热带传染病的主要传播媒介;而库蚊分布广泛,可以分布在热带、温带甚至亚寒带,是乙型脑炎病毒等脑炎类病毒的主要传播媒介。“为什么库蚊不能传播登革热等热带蚊媒病”是困扰世界近百年的核心公共卫生问题。

该研究发现,埃及伊蚊、白纹伊蚊、致倦库蚊等主要病媒蚊的血淋巴呈酸性环境(pH 5.9-6.1)。登革病毒等蚊媒病毒的囊膜蛋白在pH<6.5的情况下会发生不可逆的结构变化,进入脱衣壳的状态,从而使病毒颗粒彻底失活,提示蚊媒病毒必须通过一种不依赖传统病毒颗粒的非经典感染形式进行感染扩散,才能在蚊虫体内建立系统性感染。研究进一步发现,蚊虫细胞外囊泡(Extracellular vesicles, EVs)的一种蛋白因子VCP可以直接结合病毒的衣壳蛋白,从而将病毒的感染性物质—核衣壳定向分选到细胞外囊泡中,形成感染性细胞外囊泡(图1)。

图1. 蚊媒病毒通过感染性细胞外囊泡的形式在蚊虫体内系统性扩散感染


自然条件下,不同的蚊媒病毒由特定的蚊虫传播,这种感染的种属特异性是决定蚊媒传染病流行区域及流行规模的决定性因素,但其分子机制却未被阐明。通过多种生化实验、生物信息预测与筛选验证,发现不同蚊虫的VCP蛋白两个氨基酸位点的差异是病毒Capsid衣壳蛋白与蚊虫VCP蛋白结合强弱的关键因素,是决定不同蚊虫对不同病毒易感性的关键分子开关(图2)。

图2. 蚊虫VCP与病毒衣壳蛋白Capsid相互作用决定病毒感染蚊虫的特异性


该研究从分子层面重塑了对蚊媒病毒感染与传播机制的认识:黄病毒在蚊虫体内并非主要依赖经典病毒颗粒,而是通过VCP介导的感染性细胞外囊泡实现系统性感染。同时,研究表明蚊虫并非被动载体,而是通过特定分子机制对病毒传播进行“许可”或“限制”,从而决定蚊媒病毒的种属特异性与地理分布。这一发现为解释蚊媒传染病为何多局限于热带而难以在高纬度地区流行,提供了清晰的分子基础。