近日,清華大學醫學院程功教授團隊在研究中發現一種宿主血液來源的miRNA具備通過跨物種調節機制,調控蚊蟲在自然界中傳播登革病毒及寨卡病毒的能力。
據統計,有100餘種人類病原體可由蚊蟲等吸血節肢動物攜帶並傳播,其引發的疾病約占人類傳染病總數的五分之一。伊蚊(Aedes spp.)作為一種人類病毒的主要傳播媒介,可通過吸血從感染宿主體內獲取病毒。蚊蟲吸血後感染者的血液被快速消化,與此同時被攝入的病毒感染蚊蟲腸道上皮細胞,擴散進入蚊蟲體腔並使蚊蟲具備傳播病毒能力。
圖1.人血來源的miRNA介導的跨物種調節機制輔助病毒感染媒介蚊蟲
本項研究通過small non-coding RNA深度測序,發現吸血後有多個人源miRNA可在蚊蟲體內穩定存在。通過進一步篩選發現,一種血源高豐度miRNA(hsa-miR-150-5p)顯著促進病毒感染蚊蟲。機制研究表明,hsa-miR-150-5p可進入蚊蟲細胞並通過跨物種基因調控管道抑制蚊蟲抗病毒基因表達,促進蚊蟲在吸血過程中感染病毒(圖1)。生物資訊學分析發現hsa-miR-150-5p在哺乳動物中高度保守,同時吸血節肢動物中普遍存在可被miR-150-5p靶向調控的抗病毒基因,提示miR-150-5p介導的跨物種調控機制是一種節肢動物吸血並感染病毒的廣譜機制。
上述成果於12月14日以“一種人血來源的miRNA輔助黃病毒感染媒介蚊蟲”(A human blood-derived microRNA facilitates flavivirus infection in fed mosquitoes)為題發表在《細胞•報告》(Cell Reports)期刊上。
清華大學醫學院程功教授為本文通訊作者,清華大學醫學院助理研究員朱毅斌為第一作者,清華大學醫學院2015級本科畢業生張馳(現多倫多大學博士生)為本研究作出重要貢獻。美國康涅狄格大學醫學院王朋華教授、中國疾控中心傳染病所劉起勇研究員,雲南省畜牧獸醫科學院王靜林教授,清華大學醫學院博士研究生餘茜、張禮銘和楊韻為本論文合作者。該研究獲得深圳灣實驗室、科技部國家重點研發計畫、國家自然科學基金委傑出青年基金、重點專案和青年基金、清華大學春風基金、深圳市“三名工程”及雲南省專家工作站聯合資助。
論文連結:
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.110091