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研究发现一种肠道细菌能抑制蚊虫体内致命的疟疾寄生虫
发布日期:2024-01-18 15:31:00  稿源:cnBeta.COM

研究人员偶然发现了一种天然存在于蚊子肠道中的细菌,这种细菌能抑制导致最致命疟疾的寄生虫的生长。这种细菌不太可能产生抗药性,因此可以很容易地引入野外,以补充现有的疟疾根除战略。

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疟疾这种由蚊子传播的疾病是由五种原生动物寄生虫引起的,其中恶性疟原虫是最致命的寄生虫,也是非洲大陆最流行的寄生虫。与其他原生动物不同的是,恶性疟原虫会感染所有类型的红细胞,从未成熟的幼细胞到老细胞。如果不及时治疗,恶性疟原虫疟疾可在 24 小时内发展成重症并导致死亡。

疟疾的影响已得到公认,但在减少疟疾造成的死亡方面却进展甚微。根据世界卫生组织(WHO)的最新报告,2022 年的疟疾病例为 2.49 亿例,而 2021 年为 2.44 亿例。现在,研究人员偶然发现了一种细菌,它能阻止恶性疟原虫寄生虫在传播疟疾的雌蚊体内发育。

作为葛兰素史克公司(GSK)新药开发研究的一部分,研究人员在研究一群蚊子时发现,它们越来越难以感染恶性疟原虫。通过更仔细地观察蚊子及其繁殖环境,他们发现这些昆虫携带一种名为 Delftia tsuruhatensis TC1 的共生细菌菌株,这种菌株能减缓原虫在蚊子肠道中的生长,原虫通常在肠道中发育,然后进入唾液腺。

为了研究阻止疟原虫在其他蚊子体内传播的可能性,研究人员进行了实验室实验,先给雌蚊服用带有D. tsuruhatensis TC1的血液,通常这种细菌在蚊子肠道中的数量很少,实验中,TC1的数量增加了约100倍,而且在所有蚊子中都能看到。一旦摄入,恶性疟原虫的卵囊形成会被抑制高达73%,并在至少在 16 天内停止发育,甚至可能终生停止发育,传染性也大大下降且只有 33% 的小鼠在被携带这种细菌的蚊子叮咬后受到感染疟原虫。

D. tsuruhatensis TC1 的存在并没有影响昆虫本身的寿命,它们仍然生产相同数量的卵。对它们的吸血能力也没有明显影响。当受D. tsuruhatensis TC1感染的蚊子吸食血液时,细菌不会释放到饲养器中,这表明D. tsuruhatensis TC1也不会通过叮咬传播给人类。

分子分析表明,该细菌的作用是由于产生了一种叫做harmane的活性分子,研究人员发现,这种分子可以通过昆虫的外表面(角质层)和消化吸收。

在西非布基纳法索进行的实地研究表明,从野外获得这种细菌的蚊子与实验室饲养的蚊子一样,甚至更有效地被D. tsuruhatensis TC1定殖。实地研究与数学建模相结合表明,D. tsuruhatensis TC1有可能与现有策略结合使用,以改善疟疾根除工作。此外,由于这种细菌没有经过基因改造,是蚊子正常微生物群的一部分,昆虫不太可能对它产生抗药性。

该研究的合著者之一阿方索-门多萨-洛萨纳(Alfonso Mendoza-Losana)说:"发现一种细菌可以阻止蚊子体内寄生虫阶段的发育,而不会影响蚊子,这提供了一种新方法,因为它对蚊子无害,所以产生抗药性的可能性很小。此外,它是一种非转基因细菌,可以在现场快速引入"。"

这项研究发表在《科学》杂志上。

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