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清华大学程功团队最新Nature

来源:信息中心2026-10-16

    多种蚊子是携带和传播多种黄病毒的有效载体。几个长期存在的科学问题仍有待回答,包括确定促进黄病毒在蚊子中传染性的基本因素,以及促成蚊子对黄病毒自然发生的种间特异性的遗传基础,如埃及伊蚊对登革热病毒(DENV)的特异性。

2026年2月4日,清华大学程功团队在Nature在线发表题为“Mosquito–capsid interactions contribute to flavivirus vector specificity”的研究论文。该研究表明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。

在这项研究中,研究人员发现携带有复制能力的黄病毒核衣壳的细胞外囊泡是伊蚊和库蚊血淋巴中病毒传播的主要途径。从机制上讲,蚊子VCP,EVs的丰富成分,束缚了黄病毒衣壳(C)蛋白,从而将核衣壳分类为EVs。此外,还确定了VCP-C结合亲和力和病毒传染性的潜在机制。

属于正黄病毒属的蚊媒黄病毒,包括登革病毒、寨卡病毒(ZIKV)、JEV病毒和西尼罗病毒(WNV),是严重人类疾病的病原体,例如出血热、双相热、脑炎和脑膜炎。蚊子传播的黄病毒每年在世界范围内造成上亿例感染,因此对人类公共健康构成了相当大的威胁。库蚊,如伊蚊和库蚊。是许多黄病毒的合格节肢动物载体。在自然界中,这些蚊子通过从病毒血症脊椎动物宿主身上吸血来有效地获得传染性物质。因此,黄病毒穿过喂食的蚊子的中肠,然后全身性传播到血腔中的远端组织,例如唾液腺,从而使蚊子能够在下一次叮咬时将感染传播给宿主。

但不同的黄病毒有不同的蚊种作为媒介,例如:(1)两者都是Ae。埃及伊蚊和白纹伊蚊,而不是库蚊,自然传播DENV和ZIKV;(2)库蚊有效传播JEV病毒、WNV病毒和其他嗜神经黄病毒;(3)按蚊对这些黄病毒完全不敏感。黄病毒中蚊子感染的自然存在的跨物种特异性决定了黄病毒疾病在自然界中的地理流行率 。然而,黄病毒感染蚊子的分子基础仍然大多未知。确定控制蚊子黄病毒自然感染性的基本因素,以及理解决定蚊子自然存在的物种间特异性,是两个长期存在但尚未解答的科学问题。

机理模式图(图源自Nature )

在这里,研究人员发现,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)。而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 (Uncoating) 的状态,从而使病毒颗粒彻底失活。这一发现从物理学层面否定了“成熟病毒颗粒在蚊虫血淋巴中自由扩散”的传统假设,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。

在随后的研究中,发现登革病毒等蚊媒病毒是以感染性细胞外囊泡(Extracellular vesicles, EVs)的形式在酸性血淋巴环境中进行扩散传播。蚊虫细胞外囊泡的一种蛋白因子VCP可以直接结合病毒的衣壳蛋白 (Capsid),从而将病毒的感染性物质—核衣壳 (Nucleocapsid) 定向分选到细胞外囊泡中,形成感染性细胞外囊泡。因此,该研究全面阐明了蚊媒病毒感染蚊虫的生物学基础:感染性细胞外囊泡,而不是传统病毒颗粒,携带病毒遗传物质在酸性血淋巴环境中感染扩散。

清华大学基础医学院程功教授为论文的通讯作者,清华大学基础医学院2025届已毕业博士生牛季琛、深圳湾实验室马军研究员和清华大学基础医学院朱毅斌副研究员为本文的共同第一作者。美国康涅狄格大学医学院王朋华教授、清华大学基础医学院向烨教授、清华大学药学院尹航教授、张莹副研究员、军事医学科学院李春晓研究员、中国疾控中心传染病所刘起勇研究员、深圳湾实验室传染病所刘建英研究员、张櫶文副研究员和湖北中医药大学刘龙副教授为本论文合作者。


(来源:生物岛)

原文出处:Niu J, Ma J, Zhu Y, Wang G, Xu X, Wang M, Wang Z, Bao X, Liu J, Ma E, Zhang X, Liu L, Zhang Y, Liu Q, Li C, Yin H, Xiang Y, Wang P, Cheng G. Mosquito-capsid interactions contribute to flavivirus vector specificity. Nature. 2026 Mar;651(8107):1039-1050. doi: 10.1038/s41586-026-10100-x. Epub 2026 Feb 4. PMID: 41639463.

链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41639463/