Clear Sky Science · zh

分子异体监测用于识别埃塞俄比亚南部裂谷湖附近疟疾流行村庄中蚊虫的疟原虫和血餐来源

· 返回目录

这项蚊虫研究为何重要

疟疾仍然是世界上最顽固的传染病之一,尤其在非洲农村地区。然而,卫生人员通常只有在有人发病后才会发现问题。这项来自埃塞俄比亚南部的研究提出了一个不同的问题:我们能否通过读取蚊虫体内的“血液日记”来及早发现疟原虫,并了解它们最常叮咬的是哪些动物和人群?研究者通过将蚊虫变成微小的飞行采样器,期望为社区争取更多时间并提供更有针对性的防控建议,以阻止疫情暴发。

村庄、湖泊与叮咬昆虫

研究在靠近埃塞俄比亚南部裂谷湖——阿巴亚湖和查莫湖——的12个农村社区进行。这些低地村庄有两个雨季、灌溉农田和大量积水——为蚊虫提供了理想的繁衍条件。家庭饲养许多动物,包括山羊、牛、狗和鸡,大多数被安置在靠近房屋的独立畜舍中。该地区的疟疾传播主要由一种蚊虫物种驱动,Anopheles arabiensis,它经常在室外叮咬并且在人与动物血源间容易切换。这些习性使得常规的室内防控工具,如蚊帐和喷洒,难以完全保护居民。

Figure 1
Figure 1.

把蚊虫当作早期预警信使

研究团队没有等待患者前往诊所,而是采用了一种称为分子异体监测的方法——检测蚊虫体内寄生虫的基因物质痕迹。他们在416户随机选择的房屋内外过夜放置诱捕灯。从收集到的两千多只带有血餐的蚊虫中,研究重点放在446只最近吸食过血的个体上。在实验室中,他们小心地取出充满血液的腹部进行保存并提取DNA。一系列检测用于寻找该地区两种主要的疟原虫:Plasmodium falciparum和P. vivax;另一系列检测通过比对线粒体DNA序列与不同宿主的已知模式来识别血源动物种类。

蚊虫都在叮咬谁?

结果描绘出蚊虫取食习惯的复杂图景。总体上,85%的检测蚊虫含有来自六种脊椎动物中至少一种的血液;其余样本要么消化过度、要么来自检测覆盖不到的物种。山羊血最为常见,约出现在三分之二的蚊虫中。人的血液出现在近四分之一,牛血约占五分之一。狗血也较为常见,而鸡和猪的血很少见。许多蚊虫是混合取食:大约三分之一的蚊虫在一次取食中吸食了超过一种宿主的血液,少数甚至取食了多达四种动物。通过计算“取食比率”(将取食模式与实际存在的动物数量相比),结果表明当山羊数量丰富时,An. arabiensis常偏好取食山羊。

Figure 2
Figure 2.

寄生虫的无声循环

在寻找疟原虫时,研究者在2%的带血蚊虫中检测到P. vivax的DNA,而P. falciparum出现在更小比例中。引人注目的是,所有被检测出感染的蚊虫都属于同一物种An. arabiensis,确认了其作为当地主要传播媒介的角色。大多数被感染的蚊虫具有混合血餐,且有几例在采捕时腹部仅含动物血。这表明寄生虫DNA可能在蚊虫在先前吸食过受感染人类血液后仍然在体内残留,或者寄生虫处于蚊虫肠道内发育的中间阶段。无论哪种情况,在蚊虫腹部检测到寄生虫DNA都能在昆虫变得对下一个宿主完全具有传染性之前揭示社区内的感染情况。

这对疟疾防控意味着什么

对普通读者而言,研究的信息很直接:通过检测蚊虫而非等病人出现,卫生工作者可以更早获得疟疾流行的预警。研究还显示,当地蚊虫虽然主要依赖山羊为血源,但仍然频繁叮咬人类,从而维持传播。由于主要传播者会在人与动物之间切换血源并且偏好在室外叮咬与休息,仅依赖室内喷洒和蚊帐的防控计划可能会漏掉大量有风险的叮咬。作者建议未来的策略可以在针对人类的措施之外,加入围绕家畜的干预——例如对畜禽的处理或改善畜舍设置,并利用蚊虫的“血液日记”来指导何处何时采取行动。

引用: Eligo, N., Woldeyes, D., Tamiru, G. et al. Molecular xenomonitoring for identifying Plasmodium parasites and blood meal sources of mosquitoes in malaria endemic villages adjacent to the southern Rift Valley Lakes, South Ethiopia. Sci Rep 16, 9989 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39744-5

关键词: 疟疾, 蚊虫取血, 异体监测, 埃塞俄比亚, 嗜兽性传播媒介