中科院動物所鄭愛華團隊取得蟲媒病毒媒介-宿主適應機制研究新進展

蟲媒病毒如登革病毒、寨卡病毒在世界范圍內流行，給人類健康和生物安全帶來巨大挑戰。這類病毒通過節肢動物媒介叮咬這一特殊方式在媒介-宿主之間進行傳播。蟲媒病毒必須在節肢動物媒介和脊椎動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喪失感染另一物種的能力。比如，登革和寨卡病毒在脊椎動物宿主細胞中連續傳代后會丟掉病毒囊膜蛋白E的N-糖基化修飾，導致病毒無法穿越蚊蟲中腸屏障，進而不能通過吸血感染蚊蟲；而病毒在蚊蟲細胞中連續傳代后，則會丟失病毒基因組3’非編碼區的莖環結構SLI，無法有效的感染脊椎動物宿主。SLI在蟲媒病毒媒介-宿主適應過程中發揮關鍵作用，但其具體作用機制尚不清楚。

m6A是RNA最常見的轉錄后表觀遺傳修飾，能夠調控RNA的轉錄、剪接、穩定性及翻譯。團隊研究發現病毒基因組m6A表觀遺傳修飾對于蟲媒病毒感染脊椎動物宿主至關重要，但不影響其感染蚊蟲；進一步研究表明寨卡病毒m6A修飾依賴于非編碼區二級結構SLI與宿主蛋白的互作，該互作只參與調節病毒在脊椎動物細胞中的m6A修飾，而不影響寨卡病毒在蚊蟲細胞C6/36的m6A修飾，這提示非編碼區與宿主蛋白的互作可能通過m6A修飾調節蟲媒黃病毒在媒介-宿主之間的傳播。機制研究表明, SLI可以促進蟲媒黃病毒誘導應激顆粒的形成，進而通過其與應激顆粒核心組分G3BP1的互作提高病毒基因組m6A修飾水平（圖1）。G3BP1不與發生m6A甲基化修飾的病毒基因組結合，m6A修飾的病毒基因組或許可以從應激顆粒中釋放出來，進入雙膜囊泡內進行病毒粒子的組裝。

接下來，團隊使用m6A甲基轉移酶抑制劑STM2457探究了m6A修飾對于蟲媒病毒體內感染的影響。抑制劑處理后，野生型病毒感染組，小鼠體內的病毒血癥顯著降低、體重和死亡率下降減緩，但對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修飾來影響病毒復制。此外，團隊還發現抑制劑處理幾乎完全阻斷了蟲媒病毒從脊椎動物宿主小鼠到蚊蟲媒介的傳播（圖2）。

該工作系統解析了表觀遺傳修飾在蟲媒病毒傳播過程中的關鍵作用，深入探究了蟲媒病毒m6A修飾對于病毒在脊椎動物與蚊蟲媒介之間傳播的機制，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。這一發現不僅為蟲媒病毒的生物學提供了新的視角，對黃病毒學、表觀遺傳學和公共衛生也具有重要意義，并為開發新的蟲媒病毒傳播阻斷技術提供了重要的理論基礎。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”為題在線發表于國際權威期刊PNAS。中國科學院動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院動物研究所鄭愛華研究員。該研究得到科技部重點研發計劃、中國博士后科學基金、中國科學院和動物研究所博士后項目的資助。

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

圖1 SLI 與G3BP1互作促進蟲媒病毒m6A修飾

圖2 m6A促進蟲媒病毒感染脊椎動物并阻斷蟲媒病毒從小鼠-蚊蟲的傳播

來源：中科院動物所