埃及伊蚊麦芽糖酶1(MAL1)缺失通过抑制登革热病毒2型(DENV2)复制并改变媒介生命周期特性影响病毒传播

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Insect Science 2.9

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  这篇研究首次揭示埃及伊蚊(Ae. aegypti)麦芽糖酶1(MAL1)通过调控碳水化合物代谢参与登革热病毒2型(DENV2)感染的分子机制。利用CRISPR/Cas9技术构建MAL1de27基因敲除株,发现其显著抑制DENV2在蚊虫中肠的复制(感染率降低至0%),同时降低幼虫孵化率(82% vs 92%)和化蛹率(92.68% vs 97.55%),但提高羽化率(86.51% vs 71.31%)。性别特异性生存分析显示,敲除株雄性寿命延长而雌性缩短(p<0.05),为媒介-病毒互作及生物防控提供新靶点。

  

Abstract

研究首次发现埃及伊蚊(Ae. aegypti)麦芽糖酶1(MAL1)在登革热病毒2型(DENV2)感染后表达显著下调。通过CRISPR/Cas9构建的MAL1de27敲除株显示,MAL1缺失导致DENV2在中肠的感染率在3/6/9/12 dpi分别降至5.88%、0%、0%和6.06%(野生型46.15%-58.62%),唾液腺感染率同步降低但未达统计学差异。机制上,MAL1作为α-1,4-糖苷酶参与糖蛋白N-连接聚糖加工,可能影响病毒囊膜蛋白正确折叠。

Introduction

埃及伊蚊是登革热、寨卡等虫媒病毒主要传播媒介。传统防控面临杀虫剂抗性等挑战,而基于媒介基因调控的策略成为新方向。病毒依赖宿主代谢重编程,如DENV利用糖酵解途径(GAPDH活性受NS3/NS1调控)。MAL1作为唾液腺特异性表达的糖代谢酶,其与虫媒病毒互作尚未见报道。

Materials and methods

实验采用海南海口采集的埃及伊蚊,通过胚胎显微注射RNP复合物(sgRNA靶向外显子1,Cas9浓度300 ng/μL)获得MAL1de27突变体(27 bp缺失包含起始密码子)。病毒滴度测定采用BHK-21细胞空斑试验(6.2×108 PFU/mL),qPCR以rps6为内参基因。

Results

  1. 生命周期影响:敲除株孵化率(82% vs 92%, p<0.0001)和化蛹率(92.68% vs 97.55%, p<0.01)降低,但羽化率升高(86.51% vs 71.31%, p<0.00001)。
  2. 生存时间:未吸血雌性敲除株中位生存时间缩短至18天(野生型21天,p<0.0001),而雄性延长至17天(野生型14天,p=0.0344);完成6次生殖营养周期后差异更显著。
  3. 抗病毒效应:12 dpi时敲除株中肠病毒载量降低但未达显著差异,提示MAL1可能通过限制中肠病毒复制间接影响传播效率。

Discussion

研究创新性揭示MAL1双重角色:既是DENV2感染的正调控因子,又影响媒介发育与生存适合度。雌性寿命缩短可能降低传播机会,而糖代谢通路干预为阻断"媒介-病毒"互作提供新思路。后续需扩大样本量验证唾液病毒检出率,并探究MAL1在病毒囊膜糖基化中的具体作用机制。

(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献内容;专业术语如dpi/days post infection等保留英文缩写;统计符号如p值按原文格式呈现)

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