當瘧原蟲對青蒿素也產(chǎn)生了耐藥性，當蚊子越來越不忌憚殺蟲劑……人類還有什么妙招，能對付致命的瘧疾？
圖片來源：中國科學院上海植物生理生態(tài)研究所提供
當瘧原蟲對青蒿素也產(chǎn)生了耐藥性，當蚊子越來越不忌憚殺蟲劑……人類還有什么妙招，能對付致命的瘧疾？上?？茖W家另辟蹊徑：把蚊子的腸道細菌改造成抗瘧疾的“細菌戰(zhàn)士"。首度發(fā)現(xiàn)能在按蚊中世代相傳的腸道共生細菌，將其“打造”成抗瘧藥物和活菌疫苗的高效安全運輸載體，讓按蚊腸道內(nèi)的瘧原蟲無處可逃！
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中國科學院上海植物生理生態(tài)研究所王四寶研究組由此尋獲了從源頭阻斷瘧疾感染人類的新型“重磅武器”，攻克了如何讓抗瘧基因快速散播至整個蚊群的世界性難題。國際權威學術期刊《科學》(Science)北京時間今天（美國時間9月28日）在線發(fā)表這一研究成果。
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據(jù)世界衛(wèi)生組織報告，全世界約一半人口面臨瘧疾風險，每年有2-3億人感染，年死亡人數(shù)近百萬，平均每1-2分鐘就有一名兒童死于瘧疾。瘧疾主要發(fā)生在撒哈拉以南非洲、東南亞、拉丁美洲以及中東地區(qū)。2014年我國報告瘧疾病例3078例。近年來我國最致命的惡性瘧病例以超過20%的速度增加，其中90%以上病例在境外感染后在國內(nèi)發(fā)病。
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瘧疾為非作歹的首要“幫兇”，便是蚊子。瘧疾由受瘧原蟲感染的雌性按蚊通過叮咬傳播，其中尤以按蚊為傳播媒介的瘧疾最為嚴重，發(fā)病率和致死率始終居高不下。全球共有400多種按蚊，其中約有100種是瘧疾的適宜傳播媒介。
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理所當然，防瘧疾先防蚊媒。科研人員告訴記者，當前滅蚊仍然依賴化學殺蟲劑，但由于化學農(nóng)藥長期大量和不合理的使用，不僅污染環(huán)境、損害人類健康，還導致蚊蟲抗藥性在全球蔓延。
柬埔寨拜林市一處名為PreyMongkol村的兒童在經(jīng)過殺蟲劑處理的蚊帳中睡覺，該地區(qū)近3/4的瘧疾感染者已經(jīng)對以青蒿素為基礎的綜合療法產(chǎn)生耐藥性。圖片來源：PAULABRONSTEIN
那么，幫助中國科學家獲得諾貝爾獎的抗瘧“利器”青蒿素呢？世界上畢竟沒有神藥。據(jù)了解，近年，在大湄公河次區(qū)域5個國家（柬埔寨、老撾、緬甸、泰國、越南），還發(fā)現(xiàn)了瘧原蟲對青蒿素已產(chǎn)生耐藥性。
對付瘧疾的新妙招在哪里？
因為瘧原蟲要在雌蚊腸道內(nèi)完成有性生殖等復雜的發(fā)育過程后，方可通過雌蚊叮人吸血傳遞給人，所以，殺滅按蚊腸道內(nèi)的瘧原蟲是一種阻斷瘧疾傳播的攻略。各國的科學家們已開始這一方向的研究。此前大量研究表明，經(jīng)過遺傳改良的蚊子或通過工程腸道菌來表達抗瘧效應分子，能夠殺滅按蚊腸道內(nèi)的瘧原蟲。
然而，這兩種策略面臨同一個大難題：如何驅(qū)動抗瘧基因快速滲透到整個蚊群中？
成立于2012年的中科院上海植物生理生態(tài)研究所王四寶研究組，便以蚊蟲和腸道微生物協(xié)同抗瘧的機制為主攻方向。在最新的研究中，王四寶團隊從按蚊體內(nèi)分離到兼具水平和垂直傳播能力的沙雷氏菌屬新菌株AS1。也就是說，該共生菌不僅能由雄蚊通過交配水平傳播給雌蚊，在不同種類按蚊間傳播，還可通過粘附在卵殼表面經(jīng)雌蚊產(chǎn)卵垂直傳給后代蚊蟲，在蚊群中代代相傳。經(jīng)過多年努力，該團隊成功構建了抗瘧化合物高效分泌表達系統(tǒng)，使AS1成為活菌疫苗和抗瘧藥物的雙重載體，能在多種按蚊腸道內(nèi)高效特異地抑制或殺滅瘧原蟲，使按蚊成為無效瘧疾媒介，從而在源頭上切斷瘧疾傳播。
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記者：具有抗瘧基因的AS1，如何進入第一代蚊子體內(nèi)？
王四寶研究員：在蚊子喜歡出沒的屋角墻根，將浸泡在“抗瘧版“AS1和10%蔗糖溶液里的棉球和其他蚊子吸引劑，裝在缸里招引蚊子。很快，AS1便會被蚊子“吃”入體內(nèi)。幾天后，經(jīng)過蚊子的產(chǎn)卵，便可傳給下一代蚊子。
據(jù)研究組介紹
利用腸道共生菌介導的阻斷瘧疾傳播新策略具有諸多優(yōu)勢：新共生菌AS1在按蚊種群中具有持續(xù)跨代和跨按蚊種群傳播的能力，一旦釋放到蚊群中，基本上不需要再次釋放；該共生菌不影響蚊蟲壽命，具有生態(tài)環(huán)境安全性；蚊子吸血后，腸道共生細菌數(shù)量會成百上千倍地增殖，產(chǎn)生的抗瘧化合物也相應地顯著增加；細菌的遺傳改造比蚊子的遺傳操作要簡單得多，構建同時產(chǎn)生多個抗瘧化合物的工程菌株簡單易行，可避免或減少瘧原蟲產(chǎn)生抗性；細菌大規(guī)模生產(chǎn)成本低廉，設備簡單，便于在瘧疾流行的欠發(fā)達國家推廣應用。
▋由此，腸道共生菌介導的阻斷瘧疾傳播新策略，不再只是實驗室里的美好愿景，而具有廣闊的應用前景，與當前的蚊蟲防治策略也有很好的兼容性。
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由于蚊子同時也是傳播登革熱、黃熱病和寨卡等多種重大傳染病的媒介，因此該研究成果也為其它蚊媒傳染病和植物蟲媒病害的防控，開辟了新的思路。
該項研究由王四寶研究組聯(lián)合美國約翰霍普金斯大學、巴西里約熱內(nèi)盧大學等科研人員合作完成。
來源：新民晚報
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