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防止蚊子传播的疾病与细菌

通过蚊虫叮咬传播的病毒会引起人类疾病,如登革热,寨卡病和黄热病。据一个国际研究小组称,一种新的控制技术利用一种名为Wolbachia的天然细菌来阻止病毒的复制并打破蚊子传播疾病的循环。

“在所有昆虫中约有50%存在沃尔巴克氏体,”宾夕法尼亚州立大学昆虫学教授贝克麦格劳说,他在莫纳什大学做过这项研究。“有趣的是,它不存在于一些主要的蚊子载体(传播病原体的昆虫)中。在研究人员将Wolbachia放入蚊子后,他们发现,令人兴奋的是,Wolbachia有效地为蚊子接种疫苗,防止病毒复制。”

登革热病毒由埃及伊蚊传播,每年影响数百万人。症状包括发烧,身体疼痛和恶心,虽然更严重的版本,称为登革热出血热,可能是致命的。

在Ae的热带和亚热带地区。埃及人居住,Wolbachia的几个大型释放正在进行,以测试Wolbachia是否可以降低人类疾病的发病率。

在今天发表在Virus Evolution上的一篇论文中,McGraw和她的团队报告登革热病毒在基于对照实验室的实验中未能发展出对Wolbachia的抗性。这些发现显示了Wolbachia在田间释放后的长期功效。

“我对Wolbachia一直感到惊讶,”麦格劳说。“我认为我们会得到能够产生抗药性的登革热变种.Wolbachia在控制细胞中病毒复制方面做得比我预期的好。”

研究人员采用登革热病毒感染蚊子细胞,这些细胞要么含有沃尔巴克氏体,要么没有细菌。五天后,他们收集了从细胞中释放出来的病毒,并用它们感染新鲜细胞。

麦格劳解释说:“登革热接管了宿主细胞的机器,制造了许多自身的拷贝,然后它就会从细胞中萌芽或爆发出来。”

在通过蚊子细胞传播病毒9轮后,该团队发现释放的病毒量在无Wolbachia的细胞中是稳定的。然而,在Wolbachia的存在下,病毒水平崩溃 - 在某些情况下,完全消失。

与没有细菌生长的病毒相比,用Wolbachia生长的登革热病毒在感染蚊子细胞方面效果较差,并且复制能力降低。

虽然这对控制登革热和其他蚊子传播的疾病是个好消息,但研究人员指出这项研究有局限性。研究人员使用了蚊子细胞 - 这可能无法反映整个昆虫中发生的情况。在实验室外,蚊子数量要大得多,病毒可能有更多机会对Wolbachia产生抗药性。

“我认为我们的研究表明,病毒对沃尔巴克氏体的抗性演变具有挑战性,”麦格劳说。“我认为这不能保证病毒不会在野外条件下进化,因为自然系统要复杂得多。现在正在实地进行真正的实验,因为Wolbachia已被释放到澳大利亚的社区印度尼西亚和巴西等国将需要对释放区域进行监测,以检测病毒是否出现抗药性。“

登革热的其他控制方法在很大程度上是不成功的。因为Ae。埃及伊蚊在白天活跃,蚊帐对减少蚊虫叮咬无效。在蚊子茁壮成长的城市环境中,喷洒杀虫剂以控制蚊子和清除积水繁殖地点也很难实施。

Wolbachia是一种有吸引力的控制选择,因为它可以阻止许多致病病毒的复制。由于含有Wolbachia的雄性蚊子不能成功地与无沃尔巴克氏体的雌性繁殖,它也是一种自我传播,因为它具有奇怪的效果。麦格劳认为,这意味着这些雄性可以防止无Wolbachia的雌性繁殖。由于细菌从母体传给后代,每一代都有更多的含有沃尔巴克氏体的蚊子。

研究人员仍然不确定Wolbachia如何减少蚊子中的病毒复制。

“我们认为它可能与Wolbachia和病毒之间的物理空间(细胞内)或蚊子所需的营养之间的竞争有关,”McGraw说。“或者可能是Wolbachia正在增加蚊子的免疫能力。有各种各样的理论,其中没有一个是完全令人满意的。”

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