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

  • 中朝新鸭绿江大桥开通仪式举行

  • 一箭十星 朱雀二号改进型遥四运载火箭发射成功

独家策划

推荐阅读
“戈壁荒滩老风口,飞沙走石雁不留。托里县老风口蝶变的三部曲,为生态脆弱地区推动高质量发展、树立和践行正确政绩观,提供了深刻启示。树立和践行正确政绩观,就要算大账、算长远账、算整体账,既做显功、也做潜功,把生态优势转化为发展优势、民生福祉。
2026-10-15 09:51
常压下,水到0℃会结冰,这就是人们熟悉的相变,0℃即是相变的临界点。两篇论文的共同通讯作者、宁波东方理工大学助理教授余雪佳,把这个难题比作“在沸水中完好保存一件冰雕”。
2026-10-15 09:49
长久以来,古生物学界与教科书普遍认为琥珀皆源自种子植物(裸子或被子植物),最古老的确切记录定格在美国约3.2亿年前的石炭纪晚期。
2026-10-15 09:48
在芯片制造、航空发动机等高端硬核制造领域,技术迭代具有长周期、累积性、阶梯式特征,遵循循序渐进、层层突破的线性攻关规律。新征程上,持续深耕创新生态建设、迭代升级现代化创新体系,必能培育形成扎根中国、联通世界、内生增长、开放共生的创新新格局。
2026-10-15 09:46
受困于“小散弱”的格局,长期以来,我国科技期刊在国际学术传播体系中缺少属于自己的“拳头产品”与平台话语权——“在精品化发展方面,经过70余年积淀,我国已形成以《中国科学》《科学通报》《国家科学评论》等刊群为代表的高水平期刊方阵。
2026-10-15 09:45
AI时代,科研的“源头活水”是什么?不是算力,不是数据,而是人对未知世界的好奇与追问。
2026-10-14 11:28
截至8月末,三家基础电信企业的固定互联网宽带接入用户总数7.04亿户,比上年末净增1365万户;三家基础电信企业及中国广电的移动电话用户总数18.49亿户,其中5G移动电话用户13.11亿户。
2026-10-14 09:34
自然资源部会同国家发展改革委12日发布《矿产资源目录》。自然资源部矿产资源保护监督司负责人表示,矿产资源目录是矿产资源管理制度的重要基础,是制定矿产资源规划、实施矿业权管理、规范矿产资源勘查开采行为、征缴矿产资源税费、制定产业政策等工作的依据。
2026-10-14 09:40
与共康村相邻的巴达村,是第一批参与试种的村,也是西藏首个高海拔水稻实测亩产破千斤的村子,村民把“海拔3175米种水稻”写进村史。一粒水稻种子,不只改写了亩产数字,更改变了“西藏水稻只能在察隅、墨脱海拔1500米以下种植”的历史,为高原水稻纳入地方主粮增添可能。
2026-10-14 09:41
如今,AI正改变许多行业的底层逻辑,固守单一思维模式将面临严峻挑战,文理兼备、跨界融合才是稀缺能力——既有理科生的技术思维和逻辑能力,又有文科生的人文洞察和情感素养。未来更有竞争力的,可能不是最典型的文科生或理科生,而是既有专业深度,又能跨学科解决问题的人。
2026-10-14 09:48
不久前,在海南三亚崖州湾科技城,一场名为“青年π”的海洋主题对话临海开讲。高频下潜试出的不只有装备可靠性,也不断刷新人们对深海的认识。同一园区,由哈尔滨工程大学南海研究院孵化的海南水之声海洋科技有限公司,正给海洋装备搭水下“Wi-Fi”。
2026-10-14 09:49
目前各地正在开展流感疫苗接种。今年开始,国家对农村地区“一老一小”重点人群实施免费接种等相关支持性政策。为什么要接种流感疫苗?去年接种过,今年是否还需要接种?到哪里接种?
2026-10-13 10:03
我国城市盲道总里程以万公里计,公共场所无障碍设施持续铺开。数字世界的“盲道”畅通起来。精神文化的“视界”也在扩大。中国传媒大学师生发起的“光明影院”项目,近十年间每年制作上百部无障碍电影,把电影送到视障朋友耳边,今年还走进联合国教科文组织总部举办专场放映。
2026-10-13 10:01
记者近期从中国互联网络信息中心获悉:截至今年上半年,我国生成式人工智能用户规模超7亿人,普及率超50%。
2026-10-13 09:58
高校辅导员队伍建设要把握高校思政工作的“变”与“不变”,着眼于增强辅导员对人工智能的趋势感知力、技术理解力、实践创新力和伦理判断力,将政策理念、形势挑战、技术发展、实践案例相结合,精心设计课程,切实增强人工智能赋能质效,全时空陪伴“数字一代”。
2026-10-13 09:57
今年10月12日,是我国首批国家公园设立五周年。五年来,各国家公园统筹推进山水林田湖草沙一体化保护和系统治理,实施栖息地修复、生态廊道连通、人为活动管控等系列举措,区域生态本底持续巩固。
2026-10-13 09:51
巴山蜀水,苍茫山林间,大熊猫安然栖息,川金丝猴、珙桐等同域珍稀动植物共生于此。多年前,栖息地面积缩减一度令大熊猫濒临灭绝;圈养大熊猫也长期面临繁殖难、育幼难等难题,维系大熊猫种群数量极为不易。
2026-10-12 10:09
近年来,河北省唐山市丰南区积极调整农业结构,引导农户发展特色农业,通过“南果北移”“南苗北育”模式,引进优良甘蔗品种种植,促进农业增效农民增收。图为10月11日,唐山市丰南区黄各庄镇宣庄六街的农民在田间收获甘蔗。
2026-10-12 10:08
加拿大外长阿南德也表示,北极在关键矿产、能源、交通等方面拥有巨大潜力,但关键在于要让“当地人受益”。赵隆指出,特朗普2025年重返白宫后美国再度退出《巴黎协定》,加深了其与盟友在气候政策上的分歧。
2026-10-12 10:07
6时30分起,各类等待审核、签发的预报预警材料堆满了陈涛的案头;一个半小时后,全国天气会商准时开始,陈涛快步走上首席预报发言岗位——多方预报意见不断交汇,最终产生预报结论。
2026-10-12 10:07
加载更多