埃及伊蚊是登革病毒、寨卡病毒、黃熱病毒的主要傳播媒介。在自然條件下，蚊蟲通過吸取感染宿主的血液獲得病毒感染。含有大量病毒的血液進入蚊蟲腸道后，病毒需要克服蚊蟲的中腸屏障 (Midgut barrier) 才能成功進入蚊蟲血腔，并在蚊蟲組織中實現(xiàn)系統(tǒng)感染。中腸屏障是決定蚊蟲對病毒易感性的決定性因素，其中腸道內(nèi)定植的大量微生物菌群是中腸屏障的主要組成部分。當(dāng)病毒通過吸血進入蚊蟲腸道后首先與腸道微生物菌群直接接觸。因此，研究并闡明蚊蟲腸道微生物的穩(wěn)態(tài)調(diào)控機制尤為重要。

昆蟲腸道細(xì)胞通過雙氧化酶 Duox 產(chǎn)生的活性氧 ROS (Reactive oxygen species) 對腸道微生物菌群進行調(diào)控，但是 Duox 系統(tǒng)調(diào)控腸道菌群的分子機制卻沒有得到有效闡明。

在該項研究中，研究者首先利用 RNA 干擾 (RNAi) 篩選的方法，在埃及伊蚊體內(nèi)鑒定出一種細(xì)胞膜蛋白 Mesh 在腸道共生菌調(diào)控的過程中起到重要作用，隨后鑒定出 Mesh 通過 Arrestin 介導(dǎo)的 MAPK JNK/ERK 的磷酸化級聯(lián)反應(yīng)，引起雙氧化酶 Duox 的表達變化，導(dǎo)致生成的 ROS 水平變化，zui終對腸道共生菌的增殖進行調(diào)控。隨后，研究者在果蠅模型中對發(fā)現(xiàn)的分子機制進行了全面驗證。該研究揭示了重要病媒昆蟲腸道微生物菌群穩(wěn)態(tài)的調(diào)控機制。

該研究得到了國家自然基金委“青年科學(xué)基金”及面上項目、清華 - 北大生命科學(xué)聯(lián)合中心經(jīng)費、英國醫(yī)學(xué)會“牛頓學(xué)者”項目、科技部重點研發(fā)計劃及傳染病重大專項的支持。

清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院程功研究員為該論文通訊作者，清華大學(xué)生命科學(xué)院高*研究員為本論文共同通訊作者。來自程功研究組的博士后肖小平、龐曉靜、以及來自高*研究組博士研究生楊麗娟為本文的共同*作者。