程功团队在前期研究中已关注蚊虫的肠道微生物与蚊媒病毒之间存在调控关系。他们在实验室饲养的埃及伊蚊种群中发现，一种黏质沙雷氏菌作为蚊虫肠道共生菌可辅助病毒感染蚊虫肠道上皮细胞，提高蚊虫对病毒的易感性。
但实验室场景和自然环境有很大差别。在自然界中，蚊虫肠道微生物的组成及丰度受到生存环境的极大影响。野外蚊虫的肠道微生物有的来自孳生水体中的环境微生物，有的来自环境植物的汁液或花蜜中的共生微生物。由于不同地域中环境微生物组成存在巨大差别，导致不同环境下孳生的蚊虫携带并传播病毒的能力存在显着差异。因此，一个核心的科学问题是：在自然环境中，能够有效决定野外疫区蚊虫感染传播病毒能力的肠道共生菌是否存在？是否可以通过调控蚊虫肠道共生菌阻断疫区蚊虫携带并传播病毒？
为了回答这个核心问题，自2020年起研究人员深入我国云南省边境地区，采集了数千只野外雌性伊蚊，分离出55株蚊虫肠道共生菌并进行功能筛选。研究显示，在白纹伊蚊及埃及伊蚊的肠道中定植一种Rosenbergiella属的细菌，可显着抑制蚊虫通过叮咬吸血感染登革病毒及寨卡病毒，说明Rosenbergiella＿YN46是一种能决定蚊虫对病毒易感性的关键肠道共生菌，这种共生菌通过分泌一种葡萄糖脱氢酶将吸血蚊虫肠道环境快速酸化，导致蚊虫肠道微环境重塑，大幅降低蚊虫对病毒易感性。
共生菌环境干预策略正逐步落地
为将科研成果应用于实际，研究团队在西双版纳州猛腊县设计了一个现场干预实验。研究发现，通过向蚊虫孳生水体中加入Rosenbergiella＿YN46菌进行环境干预孵化出的疫区蚊虫，感染登革病毒的比例大幅下降。
研究人员还注意到安全性问题。研究发现，Rosenbergiella＿YN46是一种天然环境共生菌，它与蚊虫的共生关系在自然界已稳定存在，实施环境干预策略可降低蚊虫产生耐药性概率，保护自然生物多样性。
|
