揭示登革熱媒介白紋伊蚊環狀RNA的功能和機制

近日，南方醫科大學公共衛生學院/熱帶醫學研究所教授顧金保團隊研究揭示了登革熱媒介白紋伊蚊circRNA（circular RNA，環狀RNA）的功能和機制。相關研究論文發表于PLoS Pathogens。

白紋伊蚊是一種傳播疾病的蚊子，它是多種病毒的媒介。白紋伊蚊是登革病毒主要的傳播媒介，其種群在全球范圍內急劇擴張，被列為是“世界上100種最嚴重的外來入侵物種”之一，強大的生殖能力是其入侵性強的主要原因。同時，白紋伊蚊也已被證實可傳播至少26種病毒，對全球健康構成嚴重威脅。

環狀RNA（circular RNA）是一種單鏈、通過特殊的反向拼接模式形成的閉環的內源性非編碼RNA（noncoding RNA），其已在多種物種中被研究證實可以參與生物體的各項生理調控。雖然多種非編碼RNA，如miRNA、piRNA、lncRNA等已被證實在蚊蟲體內能發揮各種生物學作用，如抑制病毒增殖、影響成蚊的生殖發育等，但circRNA在蚊蟲中的作用尚未有報道。

研究團隊首先對雌性和雄性白紋伊蚊成蚊進行了circRNA的高通量測序，通過預測circRNA特殊的接頭序列和實驗驗證，證實了在白紋伊蚊體內也存在著大量的circRNA。其中，編號為aal-circRNA-407的分子是在雌雄蚊中表達豐度最高的分子之一，通過qRT-PCR測定發現其在雌蚊脂肪體中高表達，且在雌蚊吸血后顯著上升。通過設計針對該分子接頭序列特異的siRNA對其進行干擾，研究團隊發現，干擾組在吸食血餐后卵巢發育表現異常，提示該分子可能參與了雌性白紋伊蚊卵巢發育的過程。

為了進一步闡明aal-circRNA-407調控雌蚊卵巢發育的機制，研究團隊建立了一系列適用于蚊蟲的circRNA研究方法，如蚊蟲circRNA的過表達、CRISPR/Cas13d介導的蚊蟲circRNA特異性敲低、deadCas13d介導的蚊蟲circRNA免疫共沉淀等。在以上方法的基礎上，結合雙熒光素酶基因報告系統、熒光原位雜交技術、基因過表達/干擾等，研究團隊最終證實，aal-circRNA-407是通過吸附miR-9a-5p并影響Foxl的表達，從而調控雌蚊的卵巢發育。

該研究首次對白紋伊蚊的circRNA進行了高通量測序和驗證，并首次報道了一個具有功能性的蚊蟲circRNA，擴展了對白紋伊蚊非編碼RNA在蚊蟲生殖中的認識并為蚊媒防控提供了新思路。

相關論文信息：https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1011374