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病毒進化的新方向是招蚊子?

病毒的進化是為了生存,成功了就能繼續在世上傳播下去,不成功就滅絕,因此要竭盡全力。一項新研究揭示了病毒進化的一個新的方向:招蚊子。

 

有一類病毒叫蟲媒病毒,例如黃熱病病毒、登革病毒、寨卡病毒,它們的傳播方式是靠昆蟲,主要是蚊子。當蚊子吸血的時候,會將血液中的病毒一道吸走,這些病毒能適應蚊子的環境,當蚊子去吸下一個人的血的時候,病毒就會進入新的宿主的血管,完成了這一輪傳播。

 

對於這類病毒來說,它們的生存取決於宿主,能夠在人體內生存是最佳的,因為這個星球上到處都是的只有人,其次最好也適應其他動物,比如黃熱病病毒除了適應人體之外,還適應其他靈長類,因為蚊子既能叮人類,也能叮猩猩,這樣一來黃熱病就能夠在叢林中存在。

 

這類病毒的生存還取決於蚊子,蚊子這種比人類古老得多的動物是很難滅絕的,但蚊子的種類很多,某種病毒通常只能適應某種或幾種蚊子的環境,比如黃熱病病毒是由埃及伊蚊傳播的,埃及伊蚊能攜帶很多病毒,包括登革熱病毒和寨卡病毒,但不能傳播瘧疾這種寄生蟲病,瘧疾是由按蚊傳播的。登革熱病毒則比黃熱病病毒適應面廣一些,除了埃及伊蚊之外,還能由白紋伊蚊傳播。

 

適應的蚊子種類有限,還只能由雌蚊子傳播,因為只有雌蚊在產卵期間才吸血,所以蟲媒病毒在傳播上很被動,怎麼樣才能變被動為主動呢?

 

蚊子叮人不是盲目的,而是根據體溫、二氧化碳和氣味,比如你找個有腳臭的朋友借一雙穿過的襪子,忍住那味道放在身邊,就有可能看到蚊子不是沖你而來,而是直奔臭襪子而去。

 

之前的一項研究發現感染了瘧疾的小鼠的氣味改變,更能吸引蚊子,因為研究人員懷疑蟲媒病毒是不是也進化出這樣的功能。

 

於是,他們讓小鼠感染了登革熱病毒或寨卡病毒,再加上未感染病毒的小鼠,將這三組小鼠的氣味分別吹向蚊子,發現蚊子選擇飛向感染了病毒的那兩組小鼠。

 

这并不是二氧化碳的原因,因为感染了寨卡病毒的小鼠呼出的二氧化碳少于未感染病毒的小鼠,也与体温无关,因为各组小鼠之间的体温没有差别。研究人员隔断了小鼠的气味之后,飞向各组的蚊子数目没有显著的区别,这样就证明了是气味起作用。

 

病毒在進化——蚊子蚊子你快來

 

那麼到底是什麼氣味?

 

研究人員從感染病毒的小鼠那里分離出20種不同的化學成分,發現其中3種對蚊子觸角刺激最大。將這三種化學成分塗在未感染病毒的小鼠的皮膚和志願者的手上進行測試,發現只有苯乙酮能吸引蚊子,感染病毒小鼠的苯乙酮水平是未感染小鼠的10倍。

 

接下來。他們從登革熱患者的腋下收集氣味,發現比健康人的苯乙酮含量高。將從登革熱患者那裡採集的氣味塗在志願者的一隻手上,將從正常人那裡採集的氣味塗在另一隻手上,結果蚊子很穩定地選擇塗了登革熱患者氣味的那隻手。

 

那麼病毒是怎麼做到這一點?

 

苯乙酮是寄生在人類和小鼠皮膚和腸道的某些細菌的代謝產物,科學家或者清除了感染病毒小鼠皮膚上的細菌,或者清除了感染病毒小鼠腸道裡的細菌,然後再去餵蚊子,發現只有清除皮膚上的細菌後才能減少對蚊子的吸引,說明病毒的進化是針對寄生在皮膚上的細菌的。

 

再進一步,比較了感染病毒與未感染病毒小鼠皮膚上的菌群的差別,發現能夠產生苯乙酮的芽孢桿菌的數目有明顯區別。

 

那麼有沒有辦法預防?

 

研究人員發現在感染病毒的小鼠身上一種重要的抗微生物分子RELMα水平下降,說明病毒是靠抑制這種分子的表達來吸引蚊子的。

 

維生素A能夠強烈刺激RELMα的合成,研究人員餵感染病毒的小鼠維生素A,能夠使得RELMα水平恢復正常,這時候再放蚊子,結果蚊子對感染病毒和未感染病毒的小鼠就一視同仁了。

 

這個試驗一環扣一環地揭露了蟲媒病毒進化的真相,並且可能找到避免蟲媒病毒傳播的簡單辦法,因為在發展中國家維生素A缺乏較為常見,特別是由蚊子傳播的傳染病流行嚴重的撒哈拉以南非洲和東南亞,補充維生素A有可能預防蚊子傳播病毒病甚至瘧疾,這是科學家下一步打算進行的試驗內容。

 

蟲媒病毒進化出改變氣味的功能怕是經過成千上萬年無數代病毒的前仆後繼才完成的,就這樣被狡猾的人類破解了,病毒會束手就範嗎?

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