《在蚊子肠道中发现的细菌可以帮助科学家抗击登革热和寨卡病毒》

  • 来源专题:新发突发传染病
  • 编译者: 张玢
  • 发布时间:2024-04-19
  • 由于缺乏行之有效的治疗方法或广泛可用的疫苗,登革热是全球最常见的蚊媒病毒性疾病,每年感染约4亿人。虽然大多数病例是轻微或无症状的,但大约每 20 名患病者中就有一人会发展为严重的登革热,这可能是致命的。

    我国的一个研究小组在探测当地蚊子的肠道时,发现了一种对抗两种人类疾病的潜在帮手。研究人员发现了一种新的细菌,这种细菌在导致登革热和寨卡病毒的病毒在昆虫中建立感染之前就使它们失效。虽然还处于早期阶段,本周发表在《科学》杂志上的这项工作为研究细菌对现实世界中疾病传播的影响铺平了道路。

    这不是第一次使用微生物来阻止蚊子传播的疾病。大约15年前,研究人员发现一种不同的细菌沃尔巴克氏体会降低昆虫传播登革热和其他病毒的能力。在成功的田间试验之后,沃尔巴克氏体现在被用于帮助控制十几个国家的登革热。但是,帮助控制蚊媒疾病的额外武器是受欢迎的,特别是当昆虫对当前的杀虫剂产生抗药性时。这项新研究是“有希望的”,亚利桑那州立大学的媒介生物学家Nsa Dada说,他没有参与这项工作。“重要的是,我们要探索......可以补充现有控制措施的新工具。




  • 原文来源:https://www.science.org/content/article/bacteria-found-mosquito-guts-could-help-scientists-fight-dengue-zika
相关报告
  • 《蚊子可以抵抗登革热病毒》

    • 来源专题:生物安全网络监测与评估
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2020-01-20
    • 一个国际科学家团队合成了蚊子,以阻止登革热病毒的传播。 由加利福尼亚大学圣地亚哥分校的生物学家领导的研究小组于1月16日在《 PLOS病原体》杂志上介绍了埃及伊蚊(Aedes aegypti mosquitoes)的成就的详细信息。 加州大学圣地亚哥分校的副研究员奥马尔·阿克巴里(Omar Akbari)的实验室与范德比尔特大学医学中心的同事合作,鉴定了可抑制登革热的广谱人类抗体。这一发展标志着针对蚊子的四种针对登革热的第一种工程化方法,对以前针对单一菌株的设计进行了改进。 然后,他们设计了抗体“货物”,使其在传播登革热病毒的雌性埃及埃及蚊中合成表达。 塔塔大学遗传与社会研究所成员,生物科学部的阿克巴里说:“一旦雌性蚊子吸血,抗体就会被激活并表达出来,这就是触发因素。” “这种抗体能够阻止病毒复制并阻止其在整个蚊子中传播,从而阻止其传播给人类。这是一种有效的方法。” 阿克巴里说,经过改造的蚊子可以很容易地与一个传播系统配对,例如基于CRISPR / CAS-9技术的基因驱动器,能够在整个传播野生疾病的蚊子种群中传播抗体。 共同作者小詹姆斯·克罗威(James Crowe,Jr.)表示:“令人着迷的是,我们现在可以从人类免疫系统转移基因,从而赋予对蚊子的免疫力。这项工作开辟了一个全新的生物技术领域,可以打断人为蚊子传播的疾病。”田纳西州纳什维尔范德比尔特大学医学中心范德比尔特疫苗中心主任。 根据世界卫生组织的资料,登革热病毒在热带和亚热带气候中威胁着数百万人。严重登革热是许多亚洲和拉丁美洲国家儿童严重疾病和死亡的主要原因。泛美卫生组织最近报告了美洲有史以来登革热病例最多的一年。登革热感染者感染了免疫系统受损的人,患有流感样症状,包括严重发烧和皮疹。严重的情况可能包括威胁生命的出血。目前尚无特异性治疗方法,因此,预防和控制取决于阻止病毒传播的措施。 阿克巴里说:“这一进展意味着在可预见的将来,可能会有可行的遗传学方法来控制野外登革热病毒,这可能会限制人类的痛苦和死亡率。”他的实验室目前处于测试方法的早期阶段,以同时中和蚊子对抗登革热和其他一系列病毒,例如寨卡病毒,黄热病和基孔肯雅热。 “蚊子被誉为地球上最致命的杀手,因为它们是传播疟疾,登革热,基孔肯雅热,寨卡病毒和黄热病等疾病的信使,这些疾病使全球65亿人处于危险之中,” Suresh Subramani说,圣地亚哥加州大学分子生物学名誉教授,塔塔遗传与社会研究所(TIGS)全球总监。 “直到最近,世界一直致力于射击(杀死)这种信使。Akbari实验室和TIGS的工作旨在使蚊子解除武装,而不是在不杀死信使的情况下防止其传播疾病。本文表明,这是有可能的。免疫蚊子并阻止其传播登革热病毒和其他可能由蚊子传播的病原体的能力。” ——文章发布于2020年1月16日
  • 《Cell:肠道细菌可以阻止蚊子传播病毒性疾病》

    • 来源专题:中国科学院病毒学领域知识资源中心
    • 编译者:malili
    • 发布时间:2020-08-04
    • 2020年7月21日讯/生物谷BIOON/---基孔肯雅病毒曾经仅限于东半球,但自2013年在加勒比海地区发现携带这种病毒的蚊子以来,美洲已有数百万人受到感染。大约一半的基孔肯雅病毒感染者从未出现过症状,而一些人会出现发烧和持续一周左右的关节疼痛,10%至30%的人则会出现持续数月或数年的衰弱性关节炎。 科学家们对为何这种疾病的严重程度差异如此之大了解甚少。在一项新的研究中,来自美国华盛顿大学圣路易医学院的研究人员发现在小鼠中,肠道细菌可能发挥了作用。他们指出肠道微生物组存在缺陷的小鼠更不能够控制基孔肯雅病毒感染。此外,给这些小鼠提供单一种类的细菌---或者它产生的化合物---改善了它们的免疫反应,减少了它们血液中的病毒水平,降低了以受感染小鼠血液为食的蚊子感染这种病毒的几率。相关研究结果于2020年7月14日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“The Intestinal Microbiome Restricts Alphavirus Infection and Dissemination through a Bile Acid-Type I IFN Signaling Axis”。 这些研究结果表明,健康的肠道微生物组可能帮助降低严重基孔肯雅病的几率,甚至可能通过破坏病毒从人到蚊子再到另一个人的传播来减少社区传播。 论文通讯作者、华盛顿大学圣路易医学院医学教授Michael S. Diamond博士说,“在许多病毒性疾病中,只有一部分被感染的人出现症状,我们并未真正理解其中的原因。在你的一生中,可能会发生一些事情,影响你的免疫系统,影响你是否能较早地阻止感染并有最轻微的症状,或者不能阻止它而发展成严重的疾病。我们发现,当小鼠没有健康的肠道微生物组时,它们不仅会病得更重,而且以它们的血液为食的蚊子也更可能被感染。促进健康的肠道微生物组不仅对可能被感染的人有重要意义,而且对整个社会打破或减少传播循环也有重要意义。” 肠道微生物组是指生活在肠道中的细菌群落。肠道细菌对通过消化道的一些物质进行代谢和化学修饰,从而产生维生素和其他化合物作为副产物,随后被细胞或其他微生物吸收,并帮助调节炎症和身体对感染作出的反应。 为了了解肠道微生物组是否会影响基孔肯雅病毒感染的严重程度,Diamond、Diamond实验室研究生Emma Winkler及其同事们研究了没有正常肠道微生物组的小鼠。他们使用了两种小鼠:无菌小鼠,它们自出生以来一直在无菌条件下饲养,因此从未产生肠道微生物组;普通实验室小鼠,它们受到两种常用抗生素的混合物处理,以降低它们的肠道微生物组的复杂性。 这些研究人员用基孔肯雅病毒感染了无菌小鼠组和经抗生素处理的小鼠组,以及一组作为对比的具有正常微生物组的实验室小鼠。这种病毒在缺乏肠道微生物的小鼠中迅速增殖和传播,在血液中和远离感染部位的组织中达到很高的水平。进一步的实验表明在没有正常肠道微生物组的小鼠中,关键的免疫细胞受损。 仅引入一种细菌类型---人类肠道微生物组的一个正常成员,即梭状芽胞杆菌(Clostridium scindens)---就能拯救这些小鼠的抗感染能力。梭状芽胞杆菌通常不在小鼠中发现。但它在人体内很常见,在那里,它能对肝脏中产生的胆汁酸进行修饰,从而产生一种影响免疫细胞的化合物。当这些研究人员将经过修饰的胆酸单独提供给缺乏正常微生物组的小鼠时,这可改善它们的免疫反应,降低了血液和组织中的病毒水平。 Diamond说,“如果具有不健康的肠道微生物组会影响血液中的病毒水平,这就为血液传播的病原体提出了一个有趣的问题:肠道微生物组的健康会影响传播吗?如果血液中的病毒较多,蚊子在吸食时更容易被感染,这是合乎情理的。” 为了检验这个想法,Diamond和Winkler用基孔肯雅病毒感染了三组小鼠。一组小鼠用抗生素处理以消除它们的肠道细菌,第二组小鼠先用抗生素处理,之后给它们提供梭状芽胞杆菌,以重新在它们的肠道中定植这种细菌,第三组小鼠完全没有接受抗生素处理,从而使得它们的肠道微生物组保持正常。这些研究人员在感染一天后提取它们的血液,并将提取出的血液提供给蚊子吃。吃抗生素处理过的小鼠血液样本的蚊子有一半以上被感染,相比之下,只有不到三分之一的以具有正常微生物组或仅具有梭状芽胞杆菌的小鼠血液为食的蚊子会被感染。 Diamond说,“有很多人的肠道中存在着不健康的肠道微生物组和不同程度的结合型胆汁酸。可能还有其他细菌比梭状芽胞杆菌更擅长修饰可用来重新平衡肠道微生物组的胆汁酸。如果制造出这样的益生菌,那么这可能是一种不仅能最大限度地减少个体患病同时还能减少社区传播的方法。”(生物谷 Bioon.com) 参考资料: 1.Emma S. Winkler et al. The Intestinal Microbiome Restricts Alphavirus Infection and Dissemination through a Bile Acid-Type I IFN Signaling Axis. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.06.029. 2.Gut bacteria protect against mosquito-borne viral illness https://medicalxpress.com/news/2020-07-gut-bacteria-mosquito-borne-viral-illness.html