研究人员发现,感染一些病毒如登革热或Zika病毒——通过蚊虫叮咬传播——可以改变受感染主机的气味,使他们更吸引饥饿的蚊子和增加疾病传播。
这项研究,从小鼠和人类的使用数据,发表在《华尔街日报》细胞。
登革热和Zika病毒
登革病毒(DENV)和Zika病毒(ZIKV)的成员黄家庭的单链RNA病毒,发现主要在热带和亚热带地区。DENV和ZIKV在人与人之间传播通过受感染蚊子的叮咬,主要是亚洲虎蚊(白纹伊蚊)和黄热病蚊子(埃及伊蚊)。
DENV感染登革热。有一个约有3.9亿人感染登革热每年,这发病率正在增加。大约80%这些感染症状轻微或无症状;然而,有些人将会更严重,类似流感的疾病有发烧、头痛、肌肉疼痛和呕吐。少量的这些情况下可以进步被称为严重的登革热和登革出血热,和一个潜在的致命的并发症主要原因住院和死亡的亚洲和拉丁美洲的一些国家。
ZIKV另一方面通常没有或非常小的症状如发热、皮疹、头痛和红眼睛,持续2 - 7天。尽管如此,ZIKV怀孕期间感染可能存在严重的问题。这是在巴西首次报道暴发期间2015年,当ZIKV怀孕期间感染与大脑与婴儿出生缺陷如头小畸型——一个条件的头部和大脑比正常的小得多。
没有有效的治疗方法或DENV ZIKV和当前研究的重点在于预防感染。然而,在热带地区等领域,蚊子茁壮成长,这是说起来容易做起来难。
先前的研究疟疾已经表明,致病寄生虫恶性疟原虫可以改变其宿主的香味通过操纵气味分子的生产从皮肤称为挥发物。这些都是被蚊子和触发摄食行为,使受感染的主机更吸引蚊子和增加传输。有鉴于此,从学院的一组研究人员包括康涅狄格大学,清华大学在北京和深圳的传染病研究所的假设DENV ZIKV可能以类似的方式操纵宿主的气味和计划的一项研究,调查他们是否可以抑制这种防止传播。
测量蚊子对病毒感染的反应
该研究使用一系列的测试称为嗅觉测量器化验,这暴露了蚊子不同气味和允许研究人员监控他们的反应。系统的小室和管流在一个方向上的空气,与实验指导气流从包含不同组的实验小鼠室-感染或感染到室住房蚊子。调查人员然后监控蚊子的行为是否接近,表示偏爱其中一组的香味。
首先,研究结果表明,蚊子优先进入室气流来自哪里DENV -或ZIKV-infected老鼠与未感染的老鼠相比,这都是这种情况埃及伊蚊和答:蚊蚊子的物种。此外,研究人员发现,样品的挥发物从皮肤中提取登革热患者比健康志愿者样本更有吸引力。
了解化合物引发蚊子这种反应,研究人员收集和描述了老鼠释放的挥发物使用气相色谱分析-质谱法(gc - ms)。他们发现20个化合物的丰度显著改变DENV -和ZIKV-infected老鼠,这些化合物-苯乙酮之一是蚊子host-seeking行为的强有力的催化剂。此外,苯乙酮生产的皮肤感染小鼠大约是10倍高于未受感染的老鼠。
测序的RNA从皮肤细胞显示抗菌分子resistin-like分子的表达α(RELMα)DENV和ZIKV感染期间明显降低。这是与大量的增加有关芽孢杆菌细菌在皮肤上,苯乙酮的主要生产商。这表明DENV ZIKV促进减少RELM acetophenone-producing细菌的生长α表达式,从而吸引和刺激摄食行为的蚊子。
”我们非常兴奋来确定苯乙酮从宿主皮肤微生物群的有针对性的挥发性化合物操纵喂养动机的蚊子,”说龚教授程,清华大学医学院的教授和研究小组的领导人负责这项研究的演讲188金宝搏备用。
以苯乙酮的菜单
一旦他们确定了苯乙酮的化合物负责吸引蚊子,研究人员调查他们是否将目标和减少苯乙酮生产。先前的研究表明维生素A衍生物如异维甲酸可以增加RELMα生产的皮肤细胞,帮助抵抗感染。因此,当前的研究的研究人员DENV - ZIKV-infected小鼠膳食异维甲酸治疗,大大降低了大量的芽孢杆菌他们的皮肤和减少对蚊子的吸引力。这大大降低了病毒呈阳性的蚊子身上的数量。
“我们的研究表明,口服异维甲酸可能拯救皮肤RELMαflavivirus-infected动物的表达,从而抑制acetophenone-producing细菌的增长来减少蚊子的host-seeking动机,”Cheng阐述。
然而,异维甲酸治疗可以有一个数量的严重副作用。这些包括肝功能受损,严重的出生缺陷或流产如果使用在怀孕早期和有些争议对情绪障碍如抑郁症。
“虽然异维甲酸在临床上已经被广泛用于治疗痤疮或其他细菌性皮肤感染,口服异维甲酸可能导致人类的神经精神症状的风险,”Cheng解释道。“现在,我们是在讨论与我们的合作者在马来西亚选择安全、维生素a衍生物适合以下临床调查。”
下一个步骤:人类微生物和转基因蚊子
现在研究人员寻求解决一些原始研究的局限性。“我们认为的主要限制是主要来源于小鼠模型的结果。因为老鼠的皮肤生理相当不同于人体皮肤,可能有老鼠和人类之间的共生的菌群的差异,”Cheng解释道。
调查的变化皮肤微生物程和苯乙酮生产在人类主题,和他的同事打算招募和治疗登革热患者在流行地区异维甲酸或其他维生素A衍生物。此外,他们计划创建一个转基因蚊子,他们试图删除线生产苯乙酮受体的基因(s),有效地去除能力检测苯乙酮从被感染主机和减少病毒传播。
总体而言,研究人员希望增加我们的理解感染DENV ZIKV和蚊子反应将提供有价值的见解控制这些疾病的传播。
莎拉·惠兰锣程教授说,科学技术网络作家。188金宝搏备用
参考刘:张H、朱Y, Z, et al . flavivirus-infected主机促进皮肤微生物群的波动蚊子的吸引力。细胞。2022:s0092 - 8674 (22) 00641 - 9。doi:10.1016 / j.cell.2022.05.016
