感染蚊子或能阻止它们感染人类

缩短寿命的细菌或能战胜蚊媒疾病

即使在丰富多样的细菌世界中,沃尔巴克氏体也是一种特例。在其昆虫宿主体内,这种细菌充当性别转换、杀死卵子、劫持DNA的寄生虫,通过雌性传给后代。它寄生于至少五分之一的昆虫物种,可能是地球上最多产的寄生虫。但现在,沃尔巴克氏体本身也正在被劫持,以帮助人类在与蚊媒疾病的长期战争中占据上风。

特别是,澳大利亚昆士兰大学和武汉华中师范大学的一个团队专注于一种沃尔巴克氏体菌株,该菌株使其天然果蝇宿主的寿命缩短一半。科学家们已成功将其引入一个全新的宿主:埃及伊蚊,这种蚊子传播导致登革热的病毒,登革热会产生严重的流感样症状和皮疹,在其更危险的出血热形式中,约有5%的病例是致命的。

沃尔巴克氏体的缩短寿命效应似乎不会妨碍埃及伊蚊的繁殖。事实上,它通过杀死受感染雄性蚊子使未受感染雌性蚊子的卵子受精来赋予受感染雌性蚊子优势。但这种细菌可能对登革热病毒是灾难性的,登革热病毒具有很长的潜伏期:它需要长达两周的时间才能侵入蚊子,复制,进入蚊子的唾液腺,然后传播到新的宿主,昆士兰大学的昆虫学家斯科特·奥尼尔解释说。


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如果感染了缩短寿命的沃尔巴克氏体菌株,蚊子可能活不到登革热寄生虫孵化并传播的时间。鉴于新孵化的雌性蚊子通常要等待两天才能吸食第一口血,并有可能感染登革热病毒,因此携带沃尔巴克氏体的蚊子21到27天的寿命为登革热病毒的孵化和传播提供了狭窄的时间范围。

研究人员还发现了另一个令人惊讶的副作用。受感染的蚊子更频繁地试图叮咬人类志愿者,但无法吸到任何血液。经过仔细检查,研究小组发现蚊子的喙变得“弯曲”,无法穿透皮肤。

奥尼尔评论说,这是一个意想不到的意外收获,因为无法叮咬的蚊子无法传播登革热或任何其他疾病。“我们谈论的是将寿命缩短50%,但如果它们无法将口针插入别人的手臂,它们就已经死了,”他说。

这项研究引起了相当大的兴趣,特别是在远北昆士兰州,该州正处于登革热大爆发之中。昆士兰州卫生部和昆士兰大学的医学昆虫学家斯科特·里奇解释说,目前控制登革热的方法侧重于消除蚊子最喜欢的在盛水容器中的繁殖场所。但这绝非易事。

“这非常劳动密集,因为人们必须挨家挨户地试图清除盛水的容器,而且在许多地区,这些容器盛放的是人们需要饮用的水,”里奇说。尽管这种策略在澳大利亚城市地区相当成功,但在巴西里约热内卢人口稠密的贫民窟中,这种策略的实用性或安全性会大大降低。在这种情况下,像沃尔巴克氏体这样自然传播的生物防治方法开始显得非常有吸引力。

考虑到沃尔巴克氏体在控制其他虫媒疾病(如疟疾和舌蝇引起的昏睡病)方面的潜在应用,它显得更具吸引力。圣路易斯华盛顿大学医学院的分子寄生虫学家拉马克里希纳·乌·拉奥说,丝虫病可能是一个特别好的目标,因为引起该疾病的寄生虫蠕虫的潜伏期“很长”。然而,拉奥指出,这一成功发生在实验室中,“那么,如果真的将[感染沃尔巴克氏体的蚊子]引入野外会发生什么呢?”

奥尼尔和他的同事们正在建立这样的野外试验,将野生的、未受感染的蚊子引入受感染个体的室外笼子里,看看沃尔巴克氏体菌株是否会在自然条件下占据主导地位。(值得庆幸的是,这种菌株没有表现出其他沃尔巴克氏体变种的性别改变效应,例如感染鼠妇的那种;否则可能会降低受感染种群的适应性。)研究人员希望携带沃尔巴克氏体的蚊子将逐渐占据主导地位,并在此过程中摆脱蚊子的其他不太友好的乘客。

编者注:这篇文章最初的标题是“以虫克虫”

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