研究:一些病毒使人類的氣味對蚊子更有吸引力 促進疾病的傳播

科學家們在6月30日發表於《細胞》雜誌上的一篇論文中披露,寨卡和登革熱病毒改變了它們感染的小鼠和人類氣味被改變的氣味吸引了蚊子,蚊子會叮咬宿主,吸他們被感染的血液,然後將病毒傳播給下一個受害者。

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登革熱病毒在世界各地的熱帶地區由蚊子攜帶,偶爾也在亞熱帶地區,如美國東南部。受感染的人類會出現發燒、皮疹和疼痛,它有時會導致出血和死亡。根據美國國立衛生研究院(NIH)國家過敏和傳染病研究所(NIAID)的數據,每年有超過5000萬例登革熱病例,導致約2萬人死亡,其中大部分是兒童。

寨卡是與登革熱同屬一個家族的另一種蚊子傳播的病毒性疾病。儘管寨卡病毒在成年人中引起嚴重疾病的情況並不常見,但最近在南美洲爆發的一次疫情導致受感染孕婦的未出生孩子出現嚴重的出生缺陷。這個病毒家族還包括黃熱病、日本腦炎和西尼羅河。

這些病毒需要在動物宿主以及蚊子身上持續感染,以便傳播。如果缺少其中任何一項–如果所有的易感宿主都清除了病毒,或者所有的蚊子都死了,病毒就會消失。例如,在1793年費城爆發的黃熱病期間,秋季霜凍的到來導致當地的蚊子死亡,疫情隨後就結束了。

在沒有殺傷性霜凍的熱帶氣候中,總是有蚊子;病毒只需要有一隻蚊子叮咬受感染的宿主動物,就能傳播。寨卡和登革熱病毒似乎已經發展出一種“偷偷摸摸”的方式來增加幾率。

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來自康涅狄格大學(UConn)衛生部、清華大學、深圳灣實驗室傳染病研究所、瑞麗市中醫傣醫醫院、雲南省熱帶亞熱帶動物病毒病重點實驗室以及中國疾控中心的一個研究小組懷疑,登革熱和寨卡病毒可能以某種方式操縱宿主來吸引蚊子。瘧疾和一般炎症都能改變人們的氣味。他們認為,登革熱和寨卡的病毒感染可能會做同樣的事情。

首先,該小組測試了蚊子是否對受感染的小鼠表現出偏好。事實上,當蚊子可以選擇健康小鼠或感染登革熱的小鼠時,蚊子更被感染登革熱的小鼠吸引。

然後他們分析了受感染小鼠和健康小鼠皮膚上的臭味分子。他們確定了幾種在受感染動物身上更常見的分子,並對它們進行了單獨測試。他們將這些分子塗抹在乾淨的小鼠身上,也塗抹在人類志願者的手上,並發現有一種發臭的分子,即苯乙酮,對蚊子特別有吸引力。從人類登革熱患者身上收集的皮膚氣味顯示了同樣的情況:對蚊子更有吸引力,產生更多的苯乙酮。

苯乙酮是由一些生長在人類(和老鼠)皮膚上的芽孢桿菌製造的。通常情況下,皮膚會產生一種抗菌肽,使芽孢桿菌的數量受到控制。但事實證明,當小鼠感染了登革熱和寨卡病毒時,它們不會產生那麼多的抗菌肽,而且枯草桿菌生長得更快。

“病毒可以操縱宿主的皮膚微生物組,以吸引更多的蚊子來更快地傳播!”康涅狄格大學衛生學院的免疫學家和該研究作者之一王鵬華說。這一發現可以解釋蚊子病毒如何能夠持續如此長的時間。

王鵬華和他的合作者們還測試了一種潛在的預防措施。他們給患有登革熱的小鼠注射了一種維生素A衍生物–異維甲酸,已知它能增加皮膚抗菌肽的產生。經過異維甲酸治療的小鼠釋放出更少的苯乙酮,減少了它們對蚊子的吸引力,並有可能減少將病毒傳染給他人的風險。

王鵬華說,下一步是分析更多患有登革熱和寨卡病毒的人類患者,看看皮膚氣味與微生物組的聯繫在現實世界中是否普遍真實,並看看異維甲酸是否像在患病小鼠身上一樣減少了患病人類的苯乙酮的產生。

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