蚊子与病毒外壳的相互作用决定其传播哪些病毒

多种蚊子是携带和传播多种黄病毒的有效媒介。长期以来，有几个科学问题有待解答，包括确定促进黄病毒在蚊子中感染性的基本因素，以及导致蚊子对黄病毒（如埃及伊蚊对登革病毒，DENV）自然存在种间特异性的遗传基础。本研究发现，循环的成熟病毒颗粒会被蚊子血淋巴（蚊子体内类似血液的液体）的酸性灭活；因此，携带具有复制能力的病毒核衣壳（包含病毒核酸和衣壳蛋白的结构）的细胞外囊泡（细胞外的小囊泡，可运输物质）是病毒在细胞间传播的主要方式。从机制上讲，蚊子的含缬酪肽蛋白（VCP）与病毒衣壳结合，从而使核衣壳能够整合到细胞外囊泡中。黄病毒（如登革病毒）的衣壳会选择性地与其自然媒介（如埃及伊蚊）的VCP结合，而不会与非有效媒介（如致倦库蚊）的VCP结合。将登革病毒的衣壳替换为日本脑炎病毒（JEV）的衣壳后，登革病毒能在日本脑炎病毒的自然媒介——致倦库蚊的血淋巴中具有感染性。此外，埃及伊蚊VCP中的两个氨基酸残基（D723/N728）和致倦库蚊VCP中的两个氨基酸残基（E723/E728）决定了其与病毒衣壳的结合特异性，进而导致蚊子对黄病毒的种间特异性。在致倦库蚊体内异位表达VCP突变体E723D/E728N后，通过胸腔微量注射，致倦库蚊变得对登革病毒2型易感。本研究揭示了蚊子媒介与黄病毒之间选择性和相容性的主要分子机制，使病毒到达血腔后能够全身传播。而决定中肠水平特异性的上游机制仍有待确定。