结构蛋白与非结构蛋白的差异与寨卡病毒在不同毒株中的媒介能力相关

《Parasites & Vectors》：Structural and nonstructural protein divergence correlates with strain-specific vector competence for Zika virus

　　

摘要

背景

美洲地区的寨卡病毒出现是由亚洲谱系的病毒株推动的，而非洲谱系则是该病毒的原始形式，其在传播能力方面的研究仍不够充分。目前尚不清楚不同病毒株之间的遗传差异是否会影响其感染以及被美洲埃及伊蚊传播的能力。我们研究了不同病毒株在媒介传播能力、宿主转录反应以及病毒基因组变异方面的差异。

方法

我们将代表新热带地区（洪都拉斯）和旧世界地区（塞内加尔）的寨卡病毒株通过含有病毒的血液喂给埃及伊蚊。在感染14天后，通过针对NS1基因的RT-qPCR检测来评估病毒的感染程度、扩散情况以及传播能力。此外，还对受感染的蚊子进行RNA测序，以分析与病毒株相关的转录反应，并进一步进行差异表达分析。

结果

新热带谱系的病毒在扩散和传播能力方面均明显更强。受新热带谱系病毒感染的蚊子，其身体各部位、腿部以及唾液中的病毒载量也显著更高。这种病毒感染还会抑制与免疫功能和屏障功能相关的基因表达。我们发现不同分离株之间存在核苷酸差异：新热带谱系病毒包含三个非同义替换位点（位于包膜蛋白、NS1基因和NS2A基因上），而旧世界谱系病毒仅有一个NS2A基因的替换位点。病毒感染并未影响蚊子再次吸血的成功率，但却显著降低了其繁殖能力，尤其是在接触过新热带谱系病毒的蚊子群体中。

结论

我们在墨西哥的埃及伊蚊中发现的这两种不同谱系的寨卡病毒株，其传播效率存在显著差异。结构蛋白和复制相关蛋白中有限的氨基酸变异，再加上不同病毒株对宿主基因的特异性调控，可能是导致新热带谱系病毒传播能力更强的原因。这些研究结果表明，特定的病毒遗传特征是决定病毒在媒介体内的传播动态及传播风险的关键因素。

图形摘要

背景

美洲地区的寨卡病毒出现是由亚洲谱系的病毒株推动的，而非洲谱系则是该病毒的原始形式，其在传播能力方面的研究仍不够充分。目前尚不清楚不同病毒株之间的遗传差异是否会影响其感染以及被美洲埃及伊蚊传播的能力。我们研究了不同病毒株在媒介传播能力、宿主转录反应以及病毒基因组变异方面的差异。

方法

我们将代表新热带地区（洪都拉斯）和旧世界地区（塞内加尔）的寨卡病毒株通过含有病毒的血液喂给埃及伊蚊。在感染14天后，通过针对NS1基因的RT-qPCR检测来评估病毒的感染程度、扩散情况以及传播能力。此外，还对受感染的蚊子进行RNA测序，以分析与病毒株相关的转录反应，并进一步进行差异表达分析。

结果

新热带谱系的病毒在扩散和传播能力方面均明显更强。受新热带谱系病毒感染的蚊子，其身体各部位、腿部以及唾液中的病毒载量也显著更高。这种病毒感染还会抑制与免疫功能和屏障功能相关的基因表达。我们发现不同分离株之间存在核苷酸差异：新热带谱系病毒包含三个非同义替换位点（位于包膜蛋白、NS1基因和NS2A基因上），而旧世界谱系病毒仅有一个NS2A基因的替换位点。病毒感染并未影响蚊子再次吸血的成功率，但却显著降低了其繁殖能力，尤其是在接触过新热带谱系病毒的蚊子群体中。

结论

我们在墨西哥的埃及伊蚊中发现的这两种不同谱系的寨卡病毒株，其传播效率存在显著差异。结构蛋白和复制相关蛋白中有限的氨基酸变异，再加上不同病毒株对宿主基因的特异性调控，可能是导致新热带谱系病毒传播能力更强的原因。这些研究结果表明，特定的病毒遗传特征是决定病毒在媒介体内的传播动态及传播风险的关键因素。

图形摘要