松江登革热?补点铁可以预防登革热

2019年9月16日,清华大学医学院程功教授团队在《自然 微生物学》Nature Microbiology 以长文(Article)形式发表论文,该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。恰恰就在此时,听闻上海松江区发生登革热疫情,我们先不关注这个消息的真实性,我们应该知道登革热是靠蚊虫如何传播的;当发生登革热,我们应该如何及时应对,接下来给大家讲解下蚊虫病毒的传播方式。

科普:虫媒病毒传播方式

虫媒病毒的传播可分为两种典型模式

一种模式人是作为最锺宿主,媒介昆虫叮咬患病的人后,血液中的病毒会感染媒介昆虫,从而将病毒传播开来; 另一种模式下,人是终端宿主,昆虫不会从患者的血液中获取病毒并感染。

一、媒介-宿主-媒介

登革热是第一种模式的代表。埃及伊蚊/白纹伊蚊从患者身上吸取血液后,病毒会透过蚊子的中肠屏障,进入蚊子血腔,在蚊子血腔中大量增殖。达到一定数量后,病毒会进一步侵染蚊子唾液腺,并进入蚊子唾液。当蚊子再次吸取健康人的血液时,会向人体内注入唾液,病毒也就随之进入并感染人体。这样就形成了一个“媒介(蚊子)- 宿主(人)- 媒介(蚊子)”的循环。

小知识:蚊子会得病吗?

在蚊子和人体内,病毒都会受到顽强的抵抗。蚊子,作为一类无脊椎动物,通常被认为没有基于免疫球蛋白的特异性免疫,简单讲,就是不能产生抗体。因此蚊子进化出了强大的先天免疫 (Innate immunity)来对抗病毒。研究表明,蚊子可以通过RNA干扰系统、抗菌肽 (Antimicrobial peptides,AMPs)、类补体因子 (Complement-like factors) 以及硫脂键蛋白 (Thioester-containing proteins,TEPs)等来中和、杀灭病毒。而对于人类,则主要依赖先天免疫中的干扰素和后天免疫的抗体来抵抗病毒的感染。

二、“鸟类-蚊子”-最锺宿主

由其他物种作为最锺宿主,而人类则是终端宿主。比如,西尼罗病毒的最锺宿主为鸟类。病毒会首先在“鸟类-蚊子”之间建立循环,然后感染病毒的蚊子在叮咬健康人时,会导致病毒入侵人体。但随后蚊子不会再从病人体内获得病毒。

西尼罗热传染病的传播循环

蚊子不能传播HIV,肝炎病毒?

无论哪一种传播模式,有一点值得注意。媒介昆虫并不是直接将病人血液注入健康人体内而导致健康人感染。病毒首先需要系统性地感染媒介昆虫,大量增殖后通过唾液进入健康人体内。这也就是为什么媒介昆虫只能传播虫媒传染病,而蚊不能传播HIV、肝炎病毒的原因,主要因为HIV以及肝炎病毒无法在蚊虫组织中有效复制。

1.血清铁离子阻抑蚊虫获取病毒感染

雌蚊吸血后,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,研究者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,最锺决定蚊虫携带并传播病毒的媒介效能。

通过一系列的筛选,研究者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高度负相关,首次证明高浓度血清铁离子是阻抑蚊虫获取病毒感染的关键调控因素。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,最锺阻抑病毒在蚊虫体内的感染扩增。

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

2.补铁可以阻断登革热病毒传播

铁缺乏症是一个在自然界中广泛存在的营养学难题。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,因此我们推测人群的缺铁状态与登革病毒的流行具有密切关系。在随后研究中,我们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,向低铁宿主体内补铁可以阻断病毒传播。说明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有效手段,将为登革病毒防治提供全新的防控思路和策略。

向宿主体内补铁可以阻断蚊虫携带并传播登革病毒

3.使用化学药物防治蚊虫

联合世界五百强德国巴斯夫生产的顺式氯氰菊酯,产品配方原型为在非洲登革热治理中屡创佳绩并获得世界卫生组织高度推荐的德国巴斯夫公司(BASF.产品品牌Fandona)。

引自:https://www.nature.com/articles/s41564-019-0555-x

清华大学医学院程功教授为本论文通讯作者,朱毅斌博士为第一作者。来自美国康涅狄格大学医学院的王朋华教授、中国疾控中心传染病所的刘起勇教授、中国人民解放军联勤保障部队第920医院感染病科的边中启教授、泰国先皇技术学院的Itsanun Wiwatanaratanabutr教授、以及清华大学校医院的武天石为本论文合作者。

科学也有趣,“补铁成本低、安全性高,推广效果好。”程功表示,未来研究团队还将在东南亚和非洲展开进一步现场研究,也期待着科学家们新的突破。

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