中科院動(dòng)物所鄭愛華團(tuán)隊(duì)取得蟲媒病毒媒介-宿主適應(yīng)機(jī)制研究新進(jìn)展

蟲媒病毒如登革病毒、寨卡病毒在世界范圍內(nèi)流行，給人類健康和生物安全帶來巨大挑戰(zhàn)。這類病毒通過節(jié)肢動(dòng)物媒介叮咬這一特殊方式在媒介-宿主之間進(jìn)行傳播。蟲媒病毒必須在節(jié)肢動(dòng)物媒介和脊椎動(dòng)物宿主之間交替感染，才得以順利傳播。

如果蟲媒病毒只在同一物種傳代便會(huì)喪失感染另一物種的能力。比如，登革和寨卡病毒在脊椎動(dòng)物宿主細(xì)胞中連續(xù)傳代后會(huì)丟掉病毒囊膜蛋白E的N-糖基化修飾，導(dǎo)致病毒無法穿越蚊蟲中腸屏障，進(jìn)而不能通過吸血感染蚊蟲；而病毒在蚊蟲細(xì)胞中連續(xù)傳代后，則會(huì)丟失病毒基因組3’非編碼區(qū)的莖環(huán)結(jié)構(gòu)SLI，無法有效的感染脊椎動(dòng)物宿主。SLI在蟲媒病毒媒介-宿主適應(yīng)過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，但其具體作用機(jī)制尚不清楚。

m6A是RNA最常見的轉(zhuǎn)錄后表觀遺傳修飾，能夠調(diào)控RNA的轉(zhuǎn)錄、剪接、穩(wěn)定性及翻譯。團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)病毒基因組m6A表觀遺傳修飾對(duì)于蟲媒病毒感染脊椎動(dòng)物宿主至關(guān)重要，但不影響其感染蚊蟲；進(jìn)一步研究表明寨卡病毒m6A修飾依賴于非編碼區(qū)二級(jí)結(jié)構(gòu)SLI與宿主蛋白的互作，該互作只參與調(diào)節(jié)病毒在脊椎動(dòng)物細(xì)胞中的m6A修飾，而不影響寨卡病毒在蚊蟲細(xì)胞C6/36的m6A修飾，這提示非編碼區(qū)與宿主蛋白的互作可能通過m6A修飾調(diào)節(jié)蟲媒黃病毒在媒介-宿主之間的傳播。機(jī)制研究表明, SLI可以促進(jìn)蟲媒黃病毒誘導(dǎo)應(yīng)激顆粒的形成，進(jìn)而通過其與應(yīng)激顆粒核心組分G3BP1的互作提高病毒基因組m6A修飾水平（圖1）。G3BP1不與發(fā)生m6A甲基化修飾的病毒基因組結(jié)合，m6A修飾的病毒基因組或許可以從應(yīng)激顆粒中釋放出來，進(jìn)入雙膜囊泡內(nèi)進(jìn)行病毒粒子的組裝。

接下來，團(tuán)隊(duì)使用m6A甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑STM2457探究了m6A修飾對(duì)于蟲媒病毒體內(nèi)感染的影響。抑制劑處理后，野生型病毒感染組，小鼠體內(nèi)的病毒血癥顯著降低、體重和死亡率下降減緩，但對(duì)SLI缺失突變病毒組無效，表明m6A通過直接影響病毒基因組m6A修飾來影響病毒復(fù)制。此外，團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)抑制劑處理幾乎完全阻斷了蟲媒病毒從脊椎動(dòng)物宿主小鼠到蚊蟲媒介的傳播（圖2）。

該工作系統(tǒng)解析了表觀遺傳修飾在蟲媒病毒傳播過程中的關(guān)鍵作用，深入探究了蟲媒病毒m6A修飾對(duì)于病毒在脊椎動(dòng)物與蚊蟲媒介之間傳播的機(jī)制，揭示了病毒基因組表觀遺傳修飾在其傳播過程中的重要性。這一發(fā)現(xiàn)不僅為蟲媒病毒的生物學(xué)提供了新的視角，對(duì)黃病毒學(xué)、表觀遺傳學(xué)和公共衛(wèi)生也具有重要意義，并為開發(fā)新的蟲媒病毒傳播阻斷技術(shù)提供了重要的理論基礎(chǔ)。該研究于2026年3月18日以“m6A Epigenetic Modification of Viral RNA is Critical for the Transmission Cycle of Mosquito-borne flaviviruses”為題在線發(fā)表于國際權(quán)威期刊PNAS。中國科學(xué)院動(dòng)物研究所張亞楠博士和朱良隆博士為該論文的共同第一作者，通訊作者為中國科學(xué)院動(dòng)物研究所鄭愛華研究員。該研究得到科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國博士后科學(xué)基金、中國科學(xué)院和動(dòng)物研究所博士后項(xiàng)目的資助。

文章鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2511164123

圖1 SLI 與G3BP1互作促進(jìn)蟲媒病毒m6A修飾

圖2 m6A促進(jìn)蟲媒病毒感染脊椎動(dòng)物并阻斷蟲媒病毒從小鼠-蚊蟲的傳播

來源：中科院動(dòng)物所