蟲媒病毒如登革病毒、寨卡病毒在世界范圍內(nèi)流行，給人類健康和生物安全帶來巨大挑戰(zhàn)。這類病毒通過節(jié)肢動物媒介叮咬這一特殊方式在媒介-宿主之間進(jìn)行傳播。蟲媒病毒必須在節(jié)肢動物媒介和脊椎動物宿主之間交替感染，才得以順利傳播。

如果蟲媒病毒只在同一物種傳代便會喪失感染另一物種的能力。比如，登革和寨卡病毒在脊椎動物宿主細(xì)胞中連續(xù)傳代后會丟掉病毒囊膜蛋白E的N-糖基化修飾，導(dǎo)致病毒無法穿越蚊蟲中腸屏障，進(jìn)而不能通過吸血感染蚊蟲；而病毒在蚊蟲細(xì)胞中連續(xù)傳代后，則會丟失病毒基因組3’非編碼區(qū)的莖環(huán)結(jié)構(gòu)SLI，無法有效的感染脊椎動物宿主。SLI在蟲媒病毒媒介-宿主適應(yīng)過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，但其具體作用機(jī)制尚不清楚。

m6A是RNA最常見的轉(zhuǎn)錄后表觀遺傳修飾，能夠調(diào)控RNA的轉(zhuǎn)錄、剪接、穩(wěn)定性及翻譯。團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn)病毒基因組m6A表觀遺傳修飾對于蟲媒病毒感染脊椎動物宿主至關(guān)重要，但不影響其感染蚊蟲；進(jìn)一步研究表明寨卡病毒m6A修飾依賴于非編碼區(qū)二級結(jié)構(gòu)SLI與宿主蛋白的互作，該互作只參與調(diào)節(jié)病毒在脊椎動物細(xì)胞中的m6A修飾，而不影響寨卡病毒在蚊蟲細(xì)胞C6/36的m6A修飾，這提示非編碼區(qū)與宿主蛋白的互作可能通過m6A修飾調(diào)節(jié)蟲媒黃病毒在媒介-宿主之間的傳播。機(jī)制研究表明, SLI可以促進(jìn)蟲媒黃病毒誘導(dǎo)應(yīng)激顆粒的形成，進(jìn)而通過其與應(yīng)激顆粒核心組分G3BP1的互作提高病毒基因組m6A修飾水平（圖1）。G3BP1不與發(fā)生m6A甲基化修飾的病毒基因組結(jié)合，m6A修飾的病毒基因組或許可以從應(yīng)激顆粒中釋放出來，進(jìn)入雙膜囊泡內(nèi)進(jìn)行病毒粒子的組裝。

接下來，團(tuán)隊使用m6A甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑STM2457探究了m6A修飾對于蟲媒病毒體內(nèi)感染的影響。抑制劑處理后，野生型病毒感染組，小鼠體內(nèi)的病毒血癥顯著降低、體重和死亡率下降減緩，但對SLI缺失突變病毒組無效，表明m6A通過直接影響病毒基因組m6A修飾來影響病毒復(fù)制。此外，團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn)抑制劑處理幾乎完全阻斷了蟲媒病毒從脊椎動物宿主小鼠到蚊蟲媒介的傳播（圖2）。

該工作系統(tǒng)解析了表觀遺傳修飾在蟲媒病毒傳播過程中的關(guān)鍵作用，深入探究了蟲媒病毒m6A修飾對于病毒在脊椎動物與蚊蟲媒介之間傳播的機(jī)制，揭示了病毒基因組表觀遺傳修飾在其傳播過程中的重要性。這一發(fā)現(xiàn)不僅為蟲媒病毒的生物學(xué)提供了新的視角，對黃病毒學(xué)、表觀遺傳學(xué)和公共衛(wèi)生也具有重要意義，并為開發(fā)新的蟲媒病毒傳播阻斷技術(shù)提供了重要的理論基礎(chǔ)。該研究于2026年3月18日以“m6A Epigenetic Modification of Viral RNA is Critical for the Transmission Cycle of Mosquito-borne flaviviruses”為題在線發(fā)表于國際權(quán)威期刊PNAS。中國科學(xué)院動物研究所張亞楠博士和朱良隆博士為該論文的共同第一作者，通訊作者為中國科學(xué)院動物研究所鄭愛華研究員。該研究得到科技部重點研發(fā)計劃、中國博士后科學(xué)基金、中國科學(xué)院和動物研究所博士后項目的資助。

文章鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2511164123

圖1 SLI 與G3BP1互作促進(jìn)蟲媒病毒m6A修飾

圖2 m6A促進(jìn)蟲媒病毒感染脊椎動物并阻斷蟲媒病毒從小鼠-蚊蟲的傳播

來源：中科院動物所