今天,《科学》杂志发表了一篇重磅研究论文,领衔作者是我的好朋友,清华大学医学院的程功,和他曾经的学生如今的同事朱毅斌,以及云南畜牧兽医科学院的王静林。
2024年4月19日,程功和团队Science论文
这个发现非常有意思。他们从云南野外的蚊子肠道里分离出了55种细菌,发现其中有一种叫Rosenbergiella的菌——权且叫它罗森伯格菌吧——如果蚊子的肠道里有这种菌,就不容易感染寨卡或者登革热病毒。他们破解了其中的机制:这种菌可以让蚊子的肠道变酸,从而使病毒更容易失活。
他们从云南的四个地方抓来蚊子,发现文山、普洱的蚊子,肠道里的罗森伯格菌比较多;而西双版纳和临沧的蚊子,肠道里的罗森伯格菌比少。这就与文山、普洱这两个地方报告的登革热病例少于西双版纳和临沧的现象对应起来了。文山、普洱的蚊子不那么毒,可能就与肠道里有特殊的细菌有关!
这研究真厉害,登上《科学》实至名归!
热心肠日报解读
程功/朱毅斌/王静林等Science:利用肠菌阻断蚊媒病毒传播
Science [IF:56.9]
① 清华大学程功和朱毅斌、云南省畜牧兽医科学院王静林与团队发表重要研究,发现一种分布于花蜜中的蚊子共生肠菌或可用于阻断黄病毒(一类蚊媒病毒)传播,为这类病毒的生物防控提供了新策略;
② 研究者从我国云南省的野外白纹伊蚊肠道中分离出55种可培养细菌,其中Rosenbergiella_YN46能持续定植于蚊子肠道中,并使蚊子抵抗登革热病毒和寨卡病毒感染;
③ 机制上,Rosenbergiella_YN46可分泌葡萄糖脱氢酶,在蚊子吸血时将葡萄糖转化为葡萄糖酸,使肠腔酸化,进而使病毒包膜蛋白失活,阻止病毒侵入肠上皮细胞;
④ 分析Rosenbergiella_YN46在云南不同地区的分布情况表明,登革热低发病地区的白纹伊蚊的该菌携带率(52.9%~91.7%)明显高于高发病地区的(0%~6.7%);
⑤ 半野外条件下,Rosenbergiella_YN46在野外蚊子中表现出有效的跨龄传递作用,阻断登革热病毒通过新成蚊传播。
A naturally isolated symbiotic bacterium suppressesflavivirus transmission byAedesmosquitoes 04-19 , doi: 10.1126/science.adn9524
在此之前,程功和团队在蚊子共生微生物领域就取得了非常不错的成绩,主要有两个代表性成果。
第一个是2018年12月27日,程功和团队在Cell Host and Microbe发表文章,发现蚊子肠道里的粘质沙雷氏菌会破坏肠屏障,促进病毒感染和扩散。(这篇文章的作者也有朱毅斌,当时是他在程功实验室做博士的最后一年。)
2018年12月27日,程功和团队Cell Host and Microbe论文
热心肠日报解读
清华大学程功:蚊子带不带“毒”,跟肠道菌有关
Cell Host and Microbe [IF:17.872]
① 用抗生素削减埃及伊蚊的肠道细菌,可减少虫媒病毒对蚊子的感染,从蚊子的21种肠道细菌中鉴定出粘质沙雷氏菌可增强蚊子对虫媒病毒的易感性;
② 粘质沙雷氏菌分泌的蛋白SmEnhancin,可特异性降解伊蚊肠上皮表面的粘蛋白,从而破坏其肠道屏障,促进虫媒病毒的感染和扩散;
③ 携带粘质沙雷氏菌的野生伊蚊对登革病毒的易感性上升,给不带该菌的野生伊蚊定殖粘质沙雷氏菌,可增强其对虫媒病毒的易感性。
A Gut Commensal Bacterium Promotes Mosquito Permissiveness to Arboviruses 2018-12-27, doi: 10.1016/j.chom.2018.11.004
第二个是2022年6月30日,程功带领团队发表了他回国工作后的第一篇Cell文章,揭示了为什么老鼠和人感染了蚊媒病毒以后更招蚊子:蚊媒病毒会抑制一个特殊的抗菌肽,导致皮肤表面大量生长一种芽孢杆菌,而这种芽孢杆菌则会大量分泌苯乙酮这个招蚊子的东西。
2022年6月30日,程功和团队Cell论文
热心肠日报解读
程功团队Cell突破:感染蚊媒病毒后招蚊子?皮肤菌群在捣鬼
Cell [IF:66.85]
① 感染蚊媒病毒使小鼠对蚊虫的吸引力增强;
② 小鼠和人体研究表明,感染蚊媒病毒后,宿主的气味挥发物改变,大量释放的苯乙酮可吸引蚊虫;
③ 苯乙酮主要源自皮肤菌群(如多种芽孢杆菌),感染蚊媒病毒使宿主皮肤表面的芽孢杆菌属丰度明显升高;
④ 这些芽孢杆菌可被小鼠皮肤中的抗菌肽RELM-α抑制,而蚊媒病毒感染降低了RELM-α的表达;
⑤ 给感染小鼠口服维生素A衍生物异维甲酸可恢复皮肤的RELM-α表达,从而抑制芽孢杆菌增殖和苯乙酮释放,降低对蚊虫的吸引,减少病毒传播。
A volatile from the skin microbiota of flavivirus-infected hosts promotes mosquito attractiveness 06-30, doi: 10.1016/j.cell.2022.05.016
再加上2017年他和团队在Nature上发表的关于在蚊子里寨卡病毒如何增强感染力的文章,程功现在已经集齐CNS文章,非常了不起!
2017年5月25日,程功和合作者Nature论文
我还清晰地记得,第一次去程功在清华的实验室,一小间一小间,实在感觉很拥挤,很多地方也很矮,要猫着身体才能进去。但就在这样看起来简陋的环境里,他和团队做出了顶尖的研究成果。
2023年11月5日,我带娃探访清华程功实验室
最近一次去,是去年我带着孩子去看他们怎么养蚊子。我看到他们实验室重新装修了,条件改善了不少,但也还不是特别宽敞明亮。
衷心地希望,清华也好,社会也好,国家也好,对于这样年轻有为的科学家,再多一点关心,再加大一点支持。
再次祝贺程功!