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新的研究表明,携带细菌的蚊子可以阻止登革热的传播

澳大利亚汤斯维尔市的登革热在一队感染沃尔巴氏菌的蚊子被释放后停止传播。事实上,当一种叫做沃尔巴氏菌的天然细菌感染登革热携带的蚊子种类埃及伊蚊时,它会阻止病毒在蚊子体内的复制,从而打破传播循环。

埃及伊蚊在人体皮肤上。图片来源:khlungcenter/shutterstock

百万美元的问题是,这些病毒或蚊子最终会不会对沃尔巴氏菌产生耐药性?如果出现抵抗,整个沃尔巴夏运动将变得毫无意义。

一项新的研究旨在为这个问题提供初步的答案。研究人员使用登革热病毒株感染两类蚊子细胞,一类感染沃尔巴氏菌,另一类未感染。Wolbachia细菌自然感染了所有昆虫物种的一半,但在许多蚊子媒介物种中并不存在。这项名为“持续Wolbachia介导的登革热病毒分离株在埃及伊蚊细胞培养中连续传代后的阻断”的研究于2019年6月8日发表在《病毒进化》杂志上。

5天后,复制的病毒被引入新鲜细胞,开始下一个感染周期。以这种方式完成了九个循环。最后,对两种细胞培养中的每一种进行病毒计数。他们还使用每种类型的新鲜细胞测试了每种培养物中的病毒的复制能力。

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通常情况下,登革热病毒和大多数病毒一样,劫持蚊子细胞的机器自我复制,制造出数以百万计的病毒颗粒。最后,它破坏宿主细胞或从中发芽,释放出新的病毒。

感染沃巴赫菌的蚊子细胞显示登革热病毒数量呈指数下降。在某些情况下,病毒完全消失了。然而,沃巴赫菌自由细胞显示稳定的高数量病毒。

从Wolbachia感染细胞中收集的病毒即使在无Wolbachia的细胞中也不能成功复制。因此,沃尔巴氏菌的作用相当于一种疫苗,阻止蚊子体内的病毒繁殖。这被称为“病原体阻断效应”。阻塞的机制尚不清楚。

研究人员BethMcGraw解释说:“我们认为这可能与沃尔巴克氏菌和病毒之间的竞争有关,因为它们需要物理空间(细胞内)或从蚊子身上获取营养。或者是沃尔巴氏菌增加了蚊子的免疫能力。”

登革热病毒在热带地区引起了数以百万计的登革热病例。从发烧、身体疼痛和恶心开始,它可能导致危及生命的并发症,如登革热出血热,广泛的内出血和器官衰竭。

许多传统的登革热控制方法因各种原因而失败。首先,埃及伊蚊白天进食,所以晚上使用床上屏风并不能预防登革热。它在死水中繁殖,在城市环境中大量存在,这给杀虫剂喷洒和去除死水带来了多重挑战。

这就是为什么使用沃巴赫菌进行病毒生物控制具有很大的吸引力。其一,它可以控制多种危险的蚊媒病毒。其次,未感染的雌蚊不能与感染雄蚊一起繁殖,从而降低了繁殖率。相反,Wolbachia是由受感染的雌性蚊子传播给后代的,每一代产生越来越多的受感染的蚊子。

第三,正如目前的研究所表明的,蚊子和病毒在经过九个周期的复制后,都不能对细菌产生耐药性。小精灵

麦格劳说:“我一直对沃尔巴夏感到惊讶。”我以为我们会得到登革热变种,从而进化出抵抗力。Wolbachia在控制细胞中的病毒复制方面做得比我预期的要好。”

虽然这项研究对预防登革热等蚊媒疾病具有巨大的希望,但仍有更多的工作要做。首先,这是一项体外研究,使用的是蚊子细胞,而不是整只昆虫,它们的反应可能完全不同。其次,现实世界中大量的蚊子种群比有限的实验室细胞种群为获得抗性提供了更大的机会。

科学家们正在向热带和亚热带国家的蚊子种群释放大量的沃尔巴氏菌,以测试它对人类登革热率的影响。这可能导致耐药性的发生,特别是当病毒发现人类或未感染的蚊子宿主时。

麦格劳说:“我认为我们的研究表明,病毒对沃尔巴氏菌的耐药性的进化具有挑战性。”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。真正的实验正在实地进行,因为沃尔巴夏已经被释放到澳大利亚、印度尼西亚和巴西等地的社区。需要在释放区进行监测,以检测病毒是否出现耐药性。”

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