王敬文课题组发现葡萄糖介导的肠道菌群增殖促进按蚊感染疟原虫的机制

2021年4月20日，Cell reports在线发表了王敬文团队题为《Glucose-mediated expansion of a gut commensal bacterium promotes plasmodium infection through increasing mosquito midgut pH》的研究论文。该研究发现葡萄糖或海藻糖饮食能通过促进斯氏按蚊中肠共生菌Asaia bogorensis的增殖，使按蚊中肠pH值升高，促进伯氏疟原虫的有性生殖，从而提高了按蚊的易感性。这一研究从糖代谢的视角阐述了斯氏按蚊及其肠道共生菌的互作关系影响疟原虫的发育，为更全面地理解按蚊、肠道共生菌和疟疾寄生虫之间的代谢相互作用提供了重要的一步。

从植物花蜜中摄取糖是按蚊的主要能量来源，但它对按蚊传播疟原虫的媒介效能的影响尚不清楚。本研究通过代谢组学分析，表明疟原虫感染增加了斯氏按蚊的葡萄糖代谢，葡萄糖或海藻糖饮食能促进按蚊感染疟原虫。这种促进关系依赖于肠道菌群的存在，补充葡萄糖促进了按蚊中肠共生菌Asaia bogorensis的增殖，进而调节葡萄糖代谢，导致按蚊中肠pH值升高，进而有利于伯氏疟原虫的有性生殖。进一步的研究表明，通过模拟疟疾流行地区植物汁液的糖成分，发现Asaia bogorensis的丰度与按蚊传播疟疾的能力之间存在相关性。以上结果表明，共生菌Asaia bogorensis通过参与斯氏按蚊的葡萄糖代谢，对疟原虫在按蚊体内的发育起到关键作用。

该工作复旦大学为第一单位，生命科学学院2020届博士生王梦飞、青年副研究员安艳捧和2020级博士生高力为论文并列第一作者。复旦大学王敬文研究员和唐惠儒教授为并列通讯作者。该研究获得国家自然科学基金及美国NIH RO1的支持。