这些病毒会改变你的气味，让蚊子觉得真香 | Cell
图片来源：Pixabay
编译 丁曼雨
编辑 魏潇
寨卡病毒和登革热病毒的传播和扩散依赖于其本身在动物宿主、蚊虫之间的持续的互相感染。当蚊子从感染宿主动物身上吸血叮咬时，蚊子自身就有可能感染和携带病毒，并传播到下一个叮咬对象体内。如果传播链中其中任何一环出现缺失（如所有易感宿主清除病毒或所有蚊子灭亡），病毒就会消失。例如，1793 年美国费城爆发黄热病期间，恰逢秋季霜冻到来，杀死了当地所有的蚊子，令疫情结束。
而在没有霜冻和严寒气候的热带地区，蚊子几乎可以常年生存和繁殖，寨卡病毒和登革热病毒只需要蚊子在受感染的宿主中间简单的叮咬就可以传播。更为可怕的是，寨卡和登革热病毒似乎已经发展出一种可以使蚊子有效定位感染者，增加传播效率的狡猾方式。
来自清华大学、深圳湾实验室传染病研究所、瑞丽中医傣医医院、云南省热带亚热带动物病毒病重点实验室、中国疾病预防控制中心和美国康涅狄格大学健康中心（University of Connecticut Health Center）的一组研究人员，怀疑登革热和寨卡病毒可能以某种方式操纵受感染的宿主以吸引蚊子叮咬，借此将病毒传播给下一个宿主。就如同疟疾和炎症能改变人体气味一样，研究者们推测，感染登革热和寨卡病毒后，可能会产生同样的效果。
气味分子苯乙酮
为了验证这一猜想，研究团队利用小鼠对登革热病毒传播与蚊虫叮咬偏好做了相关探究。
首先，研究者通过统计比较发现了蚊虫叮咬在鼠群中的偏好。当蚊子面对健康的小鼠或患有登革热的小鼠时，更容易被后者吸引。研究负责人、清华大学程功教授指出，蚊子通常依靠嗅觉来探测宿主并指导其基本的生存行为（叮咬）。因此接下来的一个问题就显得非常关键——病毒感染是否能改变宿主表皮的气味分子，以及如何改变？
为了进一步研究这个问题，研究团队分析了受到感染的小鼠和健康小鼠皮肤上气味分子的异同，确定了几种在受感染动物身上更常见的分子。接下来，研究团队对这些鉴定出来的差异性气味分子在清洁的小鼠和人类志愿者的手上进行了逐一排查和测试。结果显示，一种叫苯乙酮的气味分子对蚊子特别有吸引力。对登革热患者的皮肤气味分子研究也显示出同样的结果，即对蚊子更具吸引力的患者，其表皮苯乙酮的分泌量更高。
蚊子对气味的偏好实验。图中从左至右：Dr. Hong Zhang, Dr. Yibin Zhu, Prof. Gong Cheng 图片来源：Xuan Guo
苯乙酮在宿主中，是由一些共生在人类和小鼠皮肤上的芽孢杆菌所产生的。在日常生活里，苯乙酮也在许多水果和奶酪中被发现。通常情况下，健康宿主表皮的微生物群会产生足量的抗菌肽 RELMα，以控制芽孢杆菌的数量，将苯乙酮的分泌量维持在一定水平。但当小鼠感染登革热和寨卡病毒时，它们的表皮则不会产生足量的 RELMα，进而降低对芽孢杆菌生长的抑制，促进了苯乙酮的产生。对此，该研究的作者之一，康涅狄格大学健康中心的免疫学教授王朋华惊叹：“这种病毒竟然可以操纵宿主皮肤的微生物群，以吸引更多的蚊子实现更快地传播！”这些发现可以很好的解释这些蚊子介导传播的病毒是如何持续流行这么长时间的。
来源：论文
基于以上的传播机制，研究者们测试了一种潜在的预防方法。异维甲酸（isotretinoin）是一种可以增加皮肤抗菌肽分泌的维生素 A 的衍生物。研究团队给登革热小鼠注射了这种异维甲酸，结果显示，注射处理过的小鼠对蚊子的吸引力显著降低，感染其他病毒的风险也降低了。
为什么关注登革热和寨卡病毒？
登革热是登革病毒（黄病毒科黄病毒属）由蚊虫传播引发的急性传染病，广泛活跃在世界各地的热带地区，一些亚热带地区也偶有出现，流行于我国的广东、澳门，美国东南部地区等。此病毒通过伊蚊传播，感染后会导致发烧、皮疹和疼痛，有时还会引发出血和死亡。据美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）美国国家过敏和传染病研究所（The National Institute of Allergy and Infectious Diseases）称，全球每年新增 5000 多万登革热病例，其中约 2 万人死亡，且受害者大多数是儿童。
寨卡病毒，是另一种由蚊子介导传播的、主要以野生灵长类动物为宿主且与登革病毒同属黄病毒属的病毒。虽然寨卡病毒并不常在成年人中引起严重疾病，但最近在南美洲爆发的一次寨卡疫情导致受感染孕妇的未出生婴儿出现了严重的先天缺陷。
因而，登革热和寨卡病毒均是由蚊虫介导传播的病毒，长期以来均在热带地区威胁着数以万计婴幼儿、儿童的生命健康安全。而世界上有近一半的人口生活在有登革热风险的地区，因此，这些病毒每年都给全世界都带来惨重的损失。如能在其传播环节上打破传播链条，即可有效降低病毒威胁。除登革热和寨卡病毒外，我们熟知的黄热病、流行性乙型脑炎和西尼罗病毒也是这种病毒家族的成员。
未来计划
在接下来的研究中，程功表示，他们正计划从蚊子这个重要的媒介出发尝试控制病毒传播。后续的实验计划在挖掘出蚊子识别苯乙酮的特定嗅觉受体，并通过基因驱动（gene drive）技术实现这些嗅觉受体相关基因在蚊子群体中的移除。如果蚊子没有这种受体，将不再能闻到它们喜爱的苯乙酮的气味。这一方式很可能会有效减缓登革热和其他黄病毒的传播。
另一方面，王朋华也给该项目指出了在现实世界和人类群体中应用的深入研究方向。后续研究将针对性收集更多登革热和寨卡病毒患者皮肤微生物群数据信息，检测皮肤气味与微生物群之间的联系在真实世界中是否普遍成立。同时，该项目将验证异维甲酸在人体中的作用是否可以与在小鼠中的作用类似，减少感染者表皮苯乙酮的生成。
主要参考来源：
https://www.eurekalert.org/news-releases/956635
https://www.eurekalert.org/news-releases/956930
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