点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:以菌治蚊!阻断蚊媒病毒流行有新招
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

以菌治蚊!阻断蚊媒病毒流行有新招

来源:中国科学报2024-04-19 10:07

  夏天即将到来,讨厌的蚊子蠢蠢欲动。别以为蚊子只是在身上咬个包那么简单,它飞来飞去四处吸血,轻易就把“上家”的病毒带到人体内,引发传染病。

  4月19日,清华大学基础医学院教授程功团队与合作者在《科学》发表论文,提出了一项阻断蚊虫传播传染病的新策略。他们在云南发现了一种关键的环境共生菌,通过干预这一共生菌的环境可以有效阻断疫区蚊虫携带和传播病毒。

  为何蚊虫易感病毒

  蚊媒病毒传染病是对人类生命健康的严重威胁之一。其中,登革热和寨卡热是最具代表性的蚊媒病毒传染病。

  登革热在全球100多个国家感染流行。在我国,云南是登革热等烈性蚊媒病毒传染病流行的主要地区。而寨卡热曾在太平洋岛屿和南美洲暴发大规模疫情,一年内感染超22.3万例,新生儿小头畸形病例达数千例。

  “截至目前,多数蚊媒病毒传染病没有有效的药物和疫苗。人们依靠大规模使用杀虫剂消杀蚊虫,不仅对人体健康、环境生态有害,而且无法控制蚊媒病毒的传播流行。因为蚊虫会迅速产生耐药性,使杀虫剂失效。”论文通讯作者程功对《中国科学报》说,人们迫切需要成本低廉、环境友好的防控策略来阻断蚊媒病毒的广泛传播。

  一直以来,程功团队都在关注蚊虫肠道微生物与蚊媒病毒之间的调控关系。蚊媒病毒的传播路径是,蚊虫首先从感染者体内吸食带有病毒的血液,病毒随后感染蚊虫肠道细胞并扩散至蚊虫体内,进而感染蚊虫唾液腺,使蚊虫具备传播病毒的能力。

  “由于蚊虫肠道组织是首先被感染的组织器官,因此蚊虫肠道微生物一定与病毒发生了复杂的相互作用,这决定了蚊虫对病毒的易感性。”程功表示,这已经成为学界共识。

  从蚊虫肠道共生菌入手,科研人员在实验室饲养的埃及伊蚊种群中发现了病毒“帮凶”——粘质沙雷氏菌。它可以辅助病毒感染蚊虫肠道上皮细胞,提高蚊虫对病毒的易感性。

  从野外数千只蚊子中锁定细菌

  在实验室中如此,自然界是否也存在影响蚊虫对病毒易感性的肠道共生菌?能不能通过调控共生菌阻断蚊虫携带、传播病毒?

  事实上,自然环境和实验室环境迥然不同。自然界中,野外蚊虫肠道微生物的组成及丰度受到生存环境的极大影响,有的来自孳生水体的环境微生物,有的来自环境植物汁液、花蜜的共生微生物等。在不同地域,环境微生物的组成差别巨大,使蚊虫携带和传播病毒能力的差别显著。

  因此,科研人员决定深入实地开展研究。

  自2020年起,3年间,科研人员在云南边境地区捕捉了数千只野外雌性伊蚊。“我们从中分离、培养出55株蚊虫肠道共生菌,与人的血液、病毒混合后喂给蚊子,想看看有没有能使蚊子不携带病毒的共生菌。”程功介绍。

  研究显示,在白纹伊蚊和埃及伊蚊的肠道中,定植一种罗森伯格菌属的细菌“罗森伯格_YN46”,可以显著抑制蚊虫通过叮咬吸血感染登革病毒及寨卡病毒。

  罗森伯格菌与植物汁液和花蜜有关,在自然界中广泛存在。它通过分泌一种葡萄糖脱氢酶,将吸血蚊虫肠道环境快速酸化,对蚊虫肠道微环境进行重塑。

  前期已有大量研究表明,登革病毒等蚊媒病毒的包膜蛋白对酸性信号敏感。当病毒处于pH值小于6.5的酸性环境时,其包膜蛋白会发生不可逆的变构,使病毒颗粒进入脱衣壳的状态并失去感染活性。

  “因此,酸化的肠道环境可直接使进入肠道的病毒颗粒灭活,从而抑制蚊虫通过吸血获取病毒的能力,大幅降低蚊虫对病毒的易感性。”程功介绍。

  在疫区进行环境干预

  为了验证实验结果,科研人员希望进一步研究云南登革热流行是否与罗森伯格_YN46菌在自然界中的分布定植相关。

  据了解,在气候环境相似、蚊虫种群密度相似的情况下,云南不同地区的登革热流行存在显著差异,热点区域明显。

  “根据近10年的流行病学调查记录,西双版纳和临沧两地常年有登革热暴发流行,而与之相邻的文山和普洱则几乎没有登革热本地流行的案例。”程功说。

  因此,他们深入这4个地区,采集了气候和环境因素相似地点的蚊虫,并检测了罗森伯格_YN46菌在野外蚊虫肠道中的定植情况。

  分析发现,罗森伯格_YN46菌在文山和普洱这两个非登革热流行地区的蚊虫肠道中有很高的定植率,而在西双版纳和临沧,其定植率很低。

  那么,能不能在两个疫区的水体中进行罗森伯格_YN46菌的环境干预,将其自然定植到孵化出的野生蚊虫中?

  “我们在实验室水体中加入罗森伯格_YN46菌,随后在此水体中孵化从西双版纳获得的野生白纹伊蚊蚊卵,再检测孵化出的幼虫、蛹和成虫肠道中这一共生菌的定植情况。”程功告诉记者。

  结果表明,通过环境水体干预的方式,可将罗森伯格_YN46菌高效定植到孵化蚊虫的肠道中。同时,在干预后的水体环境中孵化出的蚊虫不易感染病毒。

  后来,科研人员在西双版纳州勐腊县开展了现场干预实验。他们在当地的孳生水体中进行罗森伯格_YN46菌干预,并利用当地水土环境孵化本地蚊虫。结果发现,孵化出的蚊虫感染登革病毒的比例大幅下降。

  安全可靠的蚊虫防治策略

  在人们与蚊媒病毒传染病智斗的过程中,安全性是一个不可忽视的问题。此项研究中的罗森伯格_YN46菌是一种天然环境共生菌,它与蚊虫的共生关系在自然界早已稳定存在。

  因此,程功表示,实施罗森伯格_YN46菌环境干预策略,只是特异性地抑制蚊虫感染传播病毒,并不会使蚊虫产生耐药性,也不会影响蚊虫在自然界中的生存适应性,安全可靠。“这可以作为一种具有巨大应用潜力的防治策略,阻断蚊媒病毒传染病在自然界传播流行。”程功说。

  “该研究从环境生态学视角,思考并回答蚊媒病毒传染病的传播流行规律,并通过共生菌环境干预,在自然界中实现阻断蚊虫携带并传播病毒。这将为蚊媒传染病防控提供全新的理论体系和应用思路。”中国科学院院士、中国科学院动物研究所研究员康乐评价道。

  中国科学院院士、中国科学院微生物研究所研究员高福认为:“这项研究发现了一种可决定蚊媒病毒传播的环境生物因子,为基于‘One Health’理念的蚊媒病毒传染病防控搭建了全新的技术平台并奠定了理论基础。”(刘如楠)

  相关论文信息:

  https://doi.org/10.1126/science.adn9524

[ 责编:谢芸 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 第十一届博博会在海口举办

  • 湖南攸县:小辣椒铺就乡村致富路

独家策划

推荐阅读
技能是劳动者的重要生产禀赋,是其嵌入生产过程、与生产工具协同的关键点。机械化、电气化和自动化催生了产业革命,建立起机器大生产与标准化流水线。在此情境下,对标准化设备的熟练操作成为劳动者的核心技能,“动手能力”成为技能人才的鲜明标签。
2026-11-13 09:55
由自然资源部、国家发展改革委联合印发的《关于“人工智能+自然资源”的实施意见》日前对外发布。《意见》旨在推动人工智能在自然资源领域规模化、产业化创新应用,服务国土空间规划“一张图”智能化升级。
2026-11-13 01:50
天津农业合成生物与生物智造科创园占地41.4亩,布局创新创业、中试、检验检测等七大功能板块,承担的是“从1到10”的成果转化职能。用谯仕彦自己的话说:“实验室实现‘从0到1’,工厂完成规模化制造,二者中间横亘着中试熟化、工程放大、市场验证等重重关口。这座科创园,就是一座跨越转化难关的桥梁。”
2026-11-13 01:50
知识的创新、传播与应用彼此关联,却承担不同的认知任务。把已有道理向更多人讲清楚,可以扩大知识的社会影响;提出此前尚未形成的科学解释,则可能改变人们对世界的认识。评判人工智能在知识生产中的作用,应区分知识传递的效率与知识创新的增量,并考察其在不同知识活动中承担的任务。
2026-11-13 02:20
该井位于渤海中部海域,紧邻渤海最大的富烃凹陷—渤中凹陷,在火山岩地层中累计钻遇超120米天然气层,完钻井深5770米。经测试,该井日产天然气约80万立方米(约2800万立方英尺),展现了海上超深层火山岩领域广阔的勘探前景,有力推动了渤中凹陷天然气勘探进程。
2026-11-13 02:20
绿色算力既是数字基础设施建设的重要方向,也是清洁能源优势转化为发展动能的现实路径。当前,人工智能技术加快迭代,算力在科技创新和产业升级中的基础作用日益凸显,持续增长的计算需求对电力保障能力和能源利用效率提出了更高要求。
2026-11-12 01:30
把两根绳子接起来量一量,总长就出来了,不必先把两段长度换算成数字再相加。模拟计算走的是这条路:不把问题拆成一条条指令,而是让物理规律直接给出结果。北京大学人工智能研究院孙仲团队牵头,联合意大利米兰理工大学、IBM苏黎世研究院和美国一家公司的研究人员,为正在升温的模拟计算研究提出“现代模拟计算”统一框架。相关论文于近日发表。
2026-11-12 01:30
眼下,重庆市彭水苗族土家族自治县的红薯正值采挖时节,一辆辆轻型卡车在通往种植基地的“产业路”上穿梭,将收获的鲜薯运送到县工业园的重庆乐薯农业有限公司,经过严格的品质检测、清洁和一系列加工程序后,便成了人们常见的红薯淀粉。
2026-11-12 02:05
11月10日,记者从山东省泰安市人民政府新闻办举行的发布会获悉,泰安将科学有序、免费开放部分泰山景区等场地,为国内外机器人企业、科研机构提供实景训练测试条件,同时统筹做好场景供需对接、数据算力支撑、落地服务保障等,推动泰安新型工业化强市建设。
2026-11-12 02:05
当前,全球新一轮科技革命和产业变革加速演进,以生成式人工智能为代表的通用目的技术正从生产端加速向消费端传导。餐饮住宿、文旅出行、养老照护、教育培训、家政美容等服务消费,直接关系到千家万户的日常生活品质。推动人工智能在服务领域深度应用,让前沿技术成果惠及更多消费者,已成为各国促进消费、提升服务业竞争力的共同关注点。
2026-11-12 02:15
全透明光伏发电玻璃可使玻璃幕墙建筑成为分布式光伏电站;新一代柔性太阳能电池阵,能为中国空间站提供电力保障。下一步,我们要高水平推进“中国碳谷”建设,形成创新合力,打通基础研究、技术攻关、产业孵化和品牌塑造全链条。
2026-11-11 09:27
国家卫生健康委、国家医保局、国家中医药局、国家疾控局共同制定印发《关于进一步做好创新药安全合理配备使用工作的通知》,满足群众多元化用药需求,提高疾病治疗效果,保障医疗质量安全。
2026-11-11 01:45
培育和发展新质生产力急需高质量创新人才。高校的独特之处,在于教育、科技、人才要素集聚,它处在科技第一生产力、人才第一资源、创新第一动力的结合点上,也承担着将三者统合起来的制度功能。
2026-11-11 01:45
与其说是AI解出了难题,不如说是人类在AI的协助下拓展了边界。这带来的不仅是解题速度的提升,更是一场深刻的科研范式之变。
2026-11-11 01:45
主动对接国家西部战略和甘肃现代产业体系建设
2026-11-11 01:45
“把技术真正用到生产线上,把产品的附加值提上去,为三峡库区的发展出一份力。”11月7日,重庆三峡医药高等专科学校青年教师黎春红,在重庆国际人才交流大会第四届重庆三峡人才节开幕式上的发言,道出了扎根库区青年人才的共同心声。
2026-11-11 01:45
2026文化科技产业发展论坛9日在湖南长沙开幕,在论坛现场,2026文化科技融合十大典型案例以及20个创新案例发布。
2026-11-10 01:40
访客随手拿起一张,掏出手机或用现场扫码器扫一扫二维码,技术亮点、应用场景、项目负责人信息等全部跃然眼前。厚重的专利卷宗、深奥的学术论文,就这样化作产业人士可以快速读懂的内容。
2026-11-10 01:40
镜头这边,是华东政法大学研支团的黄祖维、常秩豪、杨朗;镜头那头,是云南普洱景东华政附属三合麦地小学的小学生,和新疆喀什巴楚县第二中学的初高中生。500多个孩子,隔着屏幕看进博。这是华政研支团连续第五年开展“云端看进博”,3位讲师刚结束一年支教,曾站在这两处山乡讲台,如今是进博会的“小叶子”。
2026-11-10 02:00
事实上,这并不是镜片行业一次偶然的“乱”。这背后,是标准的缺失与监管模糊地带的长久存在。眼镜虽小,却关乎几亿人的明亮“视”界。近视防控镜片行业信任的“标尺”,不仅应尽快立起来,更要立得牢。
2026-11-10 01:40
加载更多