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冈比亚新发现的安乐蚊Bissau分子型在昆虫抗药性标记上表现出遗传分化及较低频率
为何一种新蚊子对疟疾防控至关重要
对很多人来说,蚊子防控就是指床帐和室内喷洒。然而,蚊子群体正针对这些手段发生进化。本文考察了在冈比亚新识别的一种传播疟疾的蚊子——Bissau分子型,并提出一个简单却关键的问题:这种隐藏的成员是否在改变杀虫剂的效力以及我们应对疟疾的策略?

熟悉蚊类家族中的隐秘近亲
在撒哈拉以南非洲,疟疾主要由安乐蚊(Anopheles gambiae)复合群的一些成员传播——这些外形相近的“兄弟”物种在基因上却不同。其中四种是主要的疟疾传播者,包括An. gambiae sensu stricto和An. coluzzii。近期的基因组研究在西极非洲发现了该复合群内一个新的分类单元,被命名为Bissau分子型。与许多倾向户外叮咬和栖息的隐秘蚊种不同,Bissau似乎在室内吸血和栖息,正好与床帐和室内喷洒的防控目标重合,这使其对疟疾控制策略尤为重要。
绘制蚊子分布与基因混合图谱
研究者重新分析了收集于2005年至2021年间、超过1100只来自冈比亚的蚊子的全基因组测序数据,这些样本是安乐蚊1000基因组计划的一部分。利用数千个遗传标记,他们识别出哪些样本属于An. coluzzii、An. gambiae s.s.或Bissau。An. coluzzii在大多数采样点占主导,但Bissau在北岸地区较为常见,而An. gambiae s.s.在一些西部城市区域更常见。基因组的统计分析显示,这三类的分化较弱,意味着它们仍通过杂交共享基因。然而,Bissau蚊子形成了由冈比亚河分隔的两个亚群,暗示河流充当部分隔离屏障,当地生态条件影响其进化。

蚊子如何躲避杀虫剂
为了解杀虫剂抗性,研究团队聚焦于若干已知基因。电压门控钠通道基因(Vgsc)是拟除虫菊酯类和旧有DDT的关键靶点。在所有分类中,一个经典的抗性突变L995F非常普遍,在An. gambiae s.s.中几近固化,几乎每只蚊子都携带该变异。Bissau蚊子也携带L995F,并伴随其他Vgsc变体,如T791M和A1746S,这些变体往往同时出现,表明它们可能作为连锁的抗性组合在进化。在其他靶基因——影响对卡巴胺类和有机磷类响应的Ace-1及与环戊二烯类相关的Rdl——中,Bissau显示出许多额外的低频变体,特别是在更城市化的西部地区;而An. coluzzii常常缺乏在另外两类中见到的一些关键抗性组合。
不断扩大的罕见突变库
科学家们还检查了参与体内解毒的GSTe-2基因家族。这里同样显示出在冈比亚各地的突变拼图,但Bissau因拥有多种低频变体而突出。一些与拟除虫菊酯或DDT抗性相关的知名变体存在,而另一些则缺失或被替代为不同版本,有时为某一单一分类特有。在Bissau中,这些低频变体的组合在西部更城市化区域尤为丰富,这些地区家庭和农业用杀虫剂的使用可能强度更大且类型更多样。该模式表明Bissau可能充当一种遗传“储备库”,保有多种潜在的抗性突变,若选择压力改变,这些变异可能升至高频。
对消除疟疾的意义
对非专业读者而言,关键信息是:即便外表相似,传播疟疾的蚊子也并非都相同。Bissau分子型与熟知的传播物种近缘且栖居室内,但它有自身的遗传结构和大量低频抗性突变的非同寻常模式。由于基因可在分类间流动,Bissau可能将新的抗性形式传入其他蚊种,潜在地削弱冈比亚及邻近地区基于杀虫剂的防控效果。作者指出,持续对所有蚊类进行基因监测,并结合其行为和杀虫剂暴露研究,将对于设计未来工具(例如改良杀虫剂或基因驱动)至关重要,以确保在蚊子持续进化的情况下这些手段仍保持有效。
引用: Abdoulaye, S., Milugo, T.K., Oriero, E. et al. Genetic divergence and lower frequencies of insecticide resistance markers in the novel Anopheles gambiae Bissau molecular form in The Gambia. Sci Rep 16, 5540 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35295-x
关键词: 疟疾蚊子, 杀虫剂抗性, 安乐蚊(Anopheles gambiae), 种群基因组学, 冈比亚