蚊子是多种病原体的主要传播媒介，这些病原体会引发人类和动物宿主的严重疾病，包括黄热病、登革热、疟疾、基孔肯尼雅热和寨卡热。这些疾病每年在125多个国家导致数亿人感染和数百万人死亡，对全球的公共卫生造成重大威胁。蚊子的取食行为是虫媒病毒传播的关键，理解该行为对控制病毒暴发具有重要意义。然而，蚊媒病毒如何调控媒介昆虫的取食行为以增强传播效率的机制仍不清楚。

近日，mBio期刊上在线发表了生命中心、清华大学基础医学院程功课题组题为“DENV2 and ZIKV modulate the feeding behavior of Aedes aegypti by altering the tyrosine-dopamine pathway”的文章，揭示了蚊媒病毒通过操纵媒介伊蚊神经组织中的酪氨酸-多巴胺代谢通路调节其吸血行为的分子机制，为理解病毒-媒介昆虫的互作关系提供了新的思路。

本研究发现DENV2和ZIKV能够感染其媒介伊蚊的脑组织，并增强了伊蚊在全天内吸血倾向和活跃度。通过非靶向代谢组学技术对蚊子头部代谢物进行了系统性分析，数据显示，N-乙酰-L-酪氨酸受病毒诱导上调，并显著增强了蚊子的吸血倾向和运动活性。酪氨酸是多巴胺（DA）合成前体，高效液相色谱分析显示，DENV2感染也会提高埃及伊蚊的多巴胺水平。向蚊子体内注射L-DOPA后显著提升了蚊子的吸血倾向和活跃度。以上结果表明，酪氨酸-多巴胺通路在增强蚊子吸血倾向中发挥正向调控作用。

酪氨酸羟化酶（Tyrosine hydroxylase, TH）是酪氨酸合成多巴胺过程中的限速酶，通过qPCR分析发现，未感染埃及伊蚊的Aath基因（编码埃及伊蚊酪氨酸羟化酶）表达呈现显著的昼夜节律性：白天表达降低，夜间则显著升高。然而在DENV2或ZIKV感染的伊蚊中，Aath基因全天维持高表达。进一步探究显示，DENV2与ZIKV感染组中生物钟核心基因的mRNA水平节律性均显著减弱。并且，注射dstimeless去扰乱蚊子生物钟会使其全天吸血比例明显增加，表明生物钟对吸血行为具有关键调控作用。此外，敲低埃及伊蚊Aath基因表达可抑制其吸血行为，进而有效削弱DENV2的传播效率。

综上，该研究证明了感染DENV2和ZIKV会破坏埃及伊蚊的昼夜节律和酪氨酸-多巴胺通路，导致运动活动增强和吸血倾向增加。该发现为基于蚊虫行为调控的阻断策略提供了重要理论依据。

本文的通讯作者是生命中心、清华大学基础医学院程功教授，第一作者是清华大学基础医学院博士后高东民。此外，清华大学博士后蒋瑞旭、王朝阳，清华大学基础医学院博士研究生牛季琛、王刚、王祎程、梁言，清华大学基础医学院副研究员朱毅斌也参与了此工作。本研究受到国家重点研发计划项目、深圳市医学研究基金、国家自然科学基金、深圳三明市媒介传播疾病预防与研究项目、云南省西南联合研究生院科技项目、新基石科学基金、腾讯基金科学探索奖等项目联合资助，特此致谢。

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https://doi.org/10.1128/mbio.03968-24