《Malaria Journal》:Seasonal variation of Microsporidia MB infection in Anopheles gambiae and Anopheles coluzzii in two different geographical localities in Benin
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为探究环境因素对微孢子虫 MB(Microsporidia MB)感染率的影响,研究人员在贝宁开展调查,发现其感染率存在季节差异,对疟疾防控有重要意义。
在撒哈拉以南非洲地区,疟疾一直是严重威胁人们健康的重大疾病,每年全球 97% 的疟疾死亡病例都发生于此。长期以来,控制疟疾的主要手段是使用杀虫剂,以此阻止蚊子将疟原虫传播给人类,像经杀虫剂处理的蚊帐(ITNs)和室内滞留喷洒(IRS)。但现实却很残酷,疟蚊种群对杀虫剂的抗性不断增强,使得疟疾防控工作愈发艰难,迫切需要新的策略来应对这一困境。
在这样的背景下,一种名为微孢子虫 MB 的内生共生体进入了研究人员的视野。它天然存在于按蚊体内,被发现能显著抑制疟原虫的传播,而且不会对蚊子幼虫的发育、繁殖力、成虫的存活以及性别比例产生不良影响。这一特性让它成为极具潜力的疟疾防控工具。然而,目前人们对微孢子虫 MB 的生态学、在不同非生物条件环境中的传播动态,以及这些因素是否会影响其在宿主间的传播方式等方面的了解还非常有限。同时,在水稻种植区,农业农药和污染物的广泛使用,使得像重金属这样的非生物因素可能对微孢子虫 MB 的感染率产生重要影响,而这方面也缺乏深入研究。
为了解开这些谜团,来自国际热带农业研究所(IITA - Benin)等机构的研究人员展开了一项研究。他们以贝宁的两个不同地理区域为研究地点,分别是位于南部 Covè 区的 Koussin - Lélé 和位于中部 Glazoué 区的 Magoumi,这两个地方都以水稻种植为主要活动。研究人员在 2022 年全年,分旱季和雨季对这两个地区稻田及周边房屋的按蚊幼虫和成虫进行采集,同时对蚊子滋生地的水样进行采集,分析其中重金属和理化参数。通过分子技术对采集到的蚊子进行物种鉴定,并利用 PCR 技术检测微孢子虫 MB 的存在情况。
研究中用到的主要技术方法有:一是分子分析技术,通过提取蚊子基因组 DNA,利用 PCR 对按蚊种类进行鉴定,同时使用特定引物对微孢子虫 MB 进行检测;二是电化学分析技术,用于测定蚊子滋生地水样中重金属的浓度。
研究结果如下:
物种鉴定 :在 Koussin - Lélé 地区,采集的样本中 100%(n = 986)为科卢兹按蚊(An. coluzzii);而在 Magoumi 地区,98.17%(n = 1718)为冈比亚按蚊狭义种(An. gambiae s.s.)。
微孢子虫 MB 感染分布 :旱季时,Koussin - Lélé 地区 276 个样本中有 39 个(14%)检测到微孢子虫 MB 共生体 ,Magoumi 地区 667 个样本中仅有 2 个(0.3%)呈阳性,Koussin - Lélé 地区蚊子感染微孢子虫 MB 的可能性显著高于 Magoumi 地区。雨季时,两个地区的感染率都很低,Koussin - Lélé 地区为 0.7%(n = 5),Magoumi 地区为 0.6%(n = 8),且两者感染率差异不显著。
不同发育阶段感染情况 :在 Koussin - Lélé 地区,从幼虫发育为成虫的样本(F1)中微孢子虫 MB 感染率较高,为 32.35%(n = 102),而直接采集的成虫样本(F0)感染率为 4.74%(n = 654),幼虫样本感染率仅为 1/98。在 Magoumi 地区,感染率普遍很低,仅在野外捕获的成虫(F0)中检测到微孢子虫 MB,886 个样本中有 9 个(1.24%)呈阳性。
重金属浓度与感染率关系 :旱季时,Magoumi 地区蚊子滋生地水样中硝酸盐、亚硝酸盐和铜的浓度较高,微孢子虫 MB 共生体感染率较低;雨季时,Koussin - Lélé 地区铅和硝酸盐浓度较高,Magoumi 地区铜浓度较高,两个地区微孢子虫 MB 感染率都较低。
研究结论和讨论部分指出,本研究证实了贝宁地区存在微孢子虫 MB,且其在旱季的感染率较高。不同地区和季节微孢子虫 MB 感染率的差异,可能与蚊子的取食历史、环境因素以及蚊子种类和滋生地的差异有关。同时,重金属污染可能对微孢子虫 MB 感染率产生影响,但其具体机制还需进一步研究。微孢子虫 MB 具有垂直和水平传播的特性,这使其有望在野外维持一定的感染水平,从而有效降低疟疾的发病率。此外,雄性感染蚊子可将微孢子虫 MB 传播给雌性,这意味着在疟疾流行地区,释放雄性蚊子进行防控的策略可能更容易被接受。
总的来说,这项研究为深入了解微孢子虫 MB 在按蚊中的感染情况提供了重要依据,对于开发基于微孢子虫 MB 的疟疾防控策略具有重要的指导意义,也为后续研究环境因素对微孢子虫 MB 感染率的影响指明了方向 。
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