蚊子微生物群的推拉作用

本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点

当如此多的注意力集中在人类微生物群及其对人类健康的影响时，很容易忘记许多其他动物也拥有微生物群。与此同时，越来越清楚的是，如果我们希望控制传染病，我们 必须考虑 动物的健康，甚至包括害虫的健康。

由于最近 寨卡病毒 的出现，蚊子最近成为了新闻热点，寨卡病毒是一种蚊媒感染，与南美洲的小头畸形有关。虽然寨卡病毒对孕妇的风险占据了头条新闻，但蚊媒感染并不新鲜。从 疟疾 到基孔肯雅热，这些昆虫传播的病原体困扰着发展中国家。仅疟疾一项 就感染了近 10% 的全球人口，每年导致超过 200 万人死亡。

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所有这一切都是为了说明，了解蚊子和其他昆虫的生物学非常重要，并且越来越清楚的是，生物体的生物学与其体内微生物群的生物学息息相关。

蚊子 C 型凝集素维持肠道微生物群稳态

这绝不是第一个关注蚊子微生物学的研究，但大多数研究 我所见过的 都集中在蚊子病原体上——目标似乎是改变蚊子的行为或彻底杀死它们。然而，由于蚊子传播的人类病原体通过昆虫的肠道，了解正常微生物群是如何形成的，可能会提供有助于遏制这些瘟疫的见解（前提是我们不只是 消灭蚊子 ）。

这些作者选择关注 C 型凝集素 (CTL)，这是一个相关的蛋白质大家族，它们与细胞外部发现的不同类型的碳水化合物结合。凝集素具有多种功能，但许多功能都与免疫有关，因此认为它们可能在与蚊子肠道中的细菌相互作用中发挥重要作用并不牵强。在哺乳动物中，CTL 与细菌的细胞壁结合，并帮助其他细胞靶向它们，或者它们触发酶促级联反应，从而在细菌的细胞膜上穿孔。CTL 也已被证明 有助于防御昆虫免受细菌感染。

但是，当彭晓静（音译）和合著者消除许多不同凝集素的表达时，他们看到了一些令人惊讶的事情（至少我感到惊讶）——许多正常共生微生物的数量实际上减少了。换句话说，这些蛋白质的产生，通常被认为有助于细菌清除，却以某种方式帮助某些细菌存活。

事实证明，一些 CTL 保护细菌免受蚊子免疫反应的另一个分支——抗菌肽 (AMP) 的侵害。这些小分子被分泌到肠道中（昆虫和哺乳动物都是如此），通常会抓住并杀死离肠壁太近的微生物。但彭等人表明，蚊子凝集素能够干扰 AMP 的结合，从而保护良好的共生细菌免于死亡。

作者推测这是一种选择哪些微生物存活和哪些微生物死亡的方式。为了使这种方式奏效，AMP 必须不如阻止它们的 CTL 那样具有特异性（否则，分泌 AMP 的意义何在？）。这有点奇怪——两种类型的分子都由相同的信号开启，而且我有点怀疑这些凝集素仅凭细胞表面上的糖类就区分朋友和敌人的能力——目前尚不清楚为什么共生菌会有这种糖类而病原体却没有。

实际上，尽管作者在文章末尾添加了惯例性的“这将有助于阻止昆虫传播的病原体”（并且尽管我试图以同样的方式介绍这篇文章来引诱你感兴趣），但我不太确定这是否与人类疾病有任何直接关系。不过，我们对生物学的这个领域知之甚少，我非常赞成稍微揭开一点帷幕。