约翰霍普金斯大学同期两篇《Science》，分头狙击疟疾传播

9月29日《Science》报道，两个研究小组发现修整蚊子定植微生物能减少疟原虫传播。一个研究小组用“生化武器”细菌在蚊子肠道释放寄生虫暂停蛋白（parasite-stopping proteins），另一个小组发现携带疟疾阻断基因的蚊子意外因为共生微生物而更具交配优势。

　　

加州大学河滨分校的分子生物学家Omar Akbari评价两种方法都很吸引人，“我真希望能看到这些技术的实地测试。”

第一篇文章：口服益生菌策略

雌蚊叮咬感染疟疾患者之后，恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）就寄生在了它们的肠道内。

所以，约翰霍普金斯大学的分子昆虫学家Marcelo Jacobs-Lorena和同事们曾开发一株抗寄生虫转基因细菌，降低了蚊子叮咬时把寄生虫传给人类的几率。但是，向蚊群散播“益生菌”很难。

最近，情况出现了转机。Jacobs-Lorena 实验室的博士后Sibao Wang（现已前往位于上海的中科院工作）发现蚊子卵巢液可作为蚊子携带细菌的指示器。他发现，在这些多样性细菌中，常见属Serratia的一株新品系很容易传播蔓延。雌性冈比亚按蚊吃下含有Serratia的糖后，它们很快填满了蚊子的肠道。细菌也出现在蚊卵表面，甚至扩散到孵化后的幼虫身上，以至于雄蚊和雌蚊都能携带这种细菌。

这种微生物似乎没有任何负面影响，所以研究人员给它配备了抗疟原虫基因，设计了5种不同的抗寄生虫方法，包括绞杀、诱捕、捆缚等。

吃了人工改造细菌的蚊子再吸食疟原虫感染者的血液，体内寄生虫数量比未经处理的蚊子少了93%。

北卡州立大学的进化生物学家Fred Gould 表示：“我曾经非常怀疑这一做法的成功与否。因为在一定程度上，由于肠道的竞争环境，外来细菌生长十分困难，更何况从幼虫到成熟都始终粘附在蚊子身上。但令人瞩目的是，他们竟然做到了。”

为了检验工程菌在野生蚊群中的扩散效果，Jacobs-Lorena团队正在赞比亚南部搭建圈占设备。“包括植被、花草和小型茅棚，尽量在较为真实的条件下测试传播情况。”

第二篇文章：蚊子基因改造策略

另一队研究小组也来自约翰霍普金斯，以蚊子载体生物学家George Dimopoulos为首的研究人员赋予了疟疾传播者斯氏按蚊（A. stephensi）一个能提高Rel2蛋白产量的基因，阻止了疟原虫在肠道的感染。

团队意外发现， Rel2影响蚊子肠道微生物，使昆虫散发吸引潜在伴侣的体味。基因改造的雄蚊更有可能与雌蚊交配，未经改造的雄蚊也更喜欢经过改造的雌蚊。这种属性能加快抗疟原虫基因的传播。把同等数量的改造和未改造蚊子放入一个箱内，下一代蚊子中约90%携带Rel2基因，这一比率可持续10代。

“结果出乎任何人的意料，”Gould说。

Dimopoulos认为，通过择偶偏好引入基因修饰是一种更“自然”、“含蓄”的传播抗疟原虫基因的方式。

同期发表《Science》文章的两个团队表示，他们之间不存在竞争，事实上，他们也期望两种方法的联合。由于现有的杀虫剂抗疟策略存在短板，世界范围迫切需要有效的预防方法。通过蚊子肠道菌群控制疾病，两篇文章殊途同归，都是“很有想象力”的方法。

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原文索引：

Driving mosquito refractoriness to Plasmodium falciparum with engineered symbiotic bacteria 

Changes in the microbiota cause genetically modified Anopheles to spread in a population