清华学者发现人体血清铁含量与登革病毒调控密切相关
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登革热是通过蚊传播的急性病毒性传染性疾病，随着流行地区的不断扩大，本病已广泛分布于东南亚、美洲、西太平洋、非洲和地中海东部等100多个国家和地区。世界卫生组织的数据显示，约占世界4成以上的人口生存在登革热的易感环境中或存在某种染病易感行为，每年世界上有5000万至1亿登革热感染病例报告。从近5年的全国法定传染病报告来看，我国登革热发病数呈现连续居高态势，尤其2014年最为严重，确诊46864例。
登革热已经成为世界上第一大虫媒病毒性传染病。登革热在全球范围内的流行趋势加剧，已经成为一个世界性的公共卫生难题。登革热的传播是由于人、蚊、病毒和环境因子相互作用的结果，埃及伊蚊及白纹伊蚊是登革病毒在自然界传播的首要媒介。这类蚊虫在热带及亚热带地区广泛分布，但是登革热流行趋势与蚊虫分布不完全一致，登革热的流行存在明显人群及地域性差异。鉴定影响登革病毒流行传播的关键因素是本领域尚待回答的关键科学问题。
2019年9月16日，致力于蚊媒病毒感染机制与抗病毒免疫研究的清华大学医学院程功教授团队取得新进展，研究首次发现人体血清铁含量是调控蚊虫传播登革病毒的关键因素，并首次提出基于补铁的抗登革热传播阻断策略。文章以"host serumiron modulates dengue virus acquisition by mosquitoes"为题发表在国际学术期刊nature microbiology。
蚊虫可以通过吸血从感染宿主体内获取病毒。在蚊虫吸血后的数天内，感染者的血液被快速消化。与此同时，血液内的病毒感染蚊虫肠道肠道上皮细胞，扩散进入蚊虫体腔，使蚊虫具备传播病毒能力。以上两个过程在时间上高度重合，于是我们推测宿主血液因子或血液代谢产物可调控病毒在蚊虫体内感染过程，最终决定蚊虫携带并传播病毒的媒介效能。
该研究通过一系列试验筛选，首次发现宿主血清中铁离子含量与蚊虫吸血获取病毒的能力呈高度负相关关系，首次证明宿主血清铁离子浓度是阻抑蚊虫获取病毒感染的关键负调控因素。进一步研究结果显示，血清中铁离子进入蚊虫肠道后，可被肠道细胞的铁代谢系统直接利用，抑制细胞内的抗氧化酶基因表达，导致蚊虫肠道中活性氧 (ros) 水平大幅提高，最终阻抑病毒在蚊虫体内的感染扩增（图1）。
►图1：宿主血清铁离子通过抑制肠道细胞内的抗氧化酶基因表达，提高蚊虫肠道中活性氧水平，阻抑登革病毒在蚊虫体内的感染。
铁缺乏症是自然界中广泛存在的一个营养学难题。根据who的报道，铁缺乏症在非洲、南美洲、东南亚等地区广泛分布。通过比较可以发现，铁缺乏症分布的区域与登革热流行的区域高度重合，因此推测人群的缺铁状态与登革病毒的流行具有密切关系。在随后的实验研究中，发现宿主的低铁状态可以促进蚊虫在吸血过程中感染病毒（图2与图3），向低铁宿主体内补铁可以阻断病毒传播（图4）。该研究结果揭示向登革病毒疫区的人群中普遍补铁是切断登革病毒在自然界中传播的一种有效手段，补铁将为登革病毒防治提供全新的防控思路和策略。
►图2：宿主血清中铁的去除可以促进埃及伊蚊在吸血过程中感染登革病毒。
►图3： 感染小鼠体内血液中铁的缺乏可以促进埃及伊蚊感染登革病毒。
►图4： 向宿主体内补充铁可阻断蚊虫携带并传播登革病毒。
清华大学医学院基础医学系程功教授为本论文通讯作者，朱毅斌博士为本文第一作者。该项目获得国家杰出青年科学基金、基金委重点项目、科技部重点研发专项、英国皇家医学会牛顿高级学者项目、深圳市三名工程及清华大学-北京大学生命联合中心联资助。
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注：本文转载自中国病毒学英文版。
