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通过吸血蚊子评估布基纳法索(西非)农村社区的 SARS-CoV-2 血清流行率

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为什么蚊子能告诉我们过去的 COVID 感染情况

在非洲许多农村地区,人们远离诊所和检测中心,这使得了解 COVID-19 的传播范围变得困难。于是在布基纳法索开展研究的科学家转向了一个出人意料的帮手:刚刚吸过人血的蚊子。通过检测这些昆虫体内的血液,他们探究了简单的蚊子捕捉能否为偏远村庄中过去的新冠感染情况提供一扇窗口。

追踪隐匿疫情的踪迹

布基纳法索的官方 COVID-19 数据,像许多非洲国家一样,主要来自城市医院和机场。然而超过一半的人口生活在农村,那里医生、实验室和检测试剂稀缺。此前在该国的研究显示,携带 SARS-CoV-2 抗体的人远多于病例报告所示,尤其是在大城市。尚不清楚的是病毒在较小社区中传播了多少——这些地方可能悄无声息地传播而留下很少记录。

把村庄中的蚊子当作微小的采血器

为了解决这个问题,研究人员采用了一种称为异源监测(xenosurveillance)的概念,利用吸血昆虫替代直接采样人类。从 2021 年 10 月到 11 月,他们走访了十一座村庄,这些村庄距离布基纳法索两大城市博博-迪乌拉索和瓦加杜古约 50 公里。每天清晨,经家庭户主同意后,他们在卧室内收集休息着的活蚊,只保留那些腹部明显胀大、显示近期吸血的蚊子。每只蚊子都被小心保存,以确保其肠道中的人类抗体在检测时保持完整。

Figure 1. 从农村住宅收集的蚊子像微小的血液采样器,揭示了 COVID-19 在村庄中的传播范围。
Figure 1. 从农村住宅收集的蚊子像微小的血液采样器,揭示了 COVID-19 在村庄中的传播范围。

如何检测蚊子体内的血液

回到实验室后,科学家解剖单只蚊子的腹部,将血液与简单的盐溶液混合。随后他们使用与人类血液检测类似的标准抗体检测,寻找识别冠状病毒刺突蛋白及其受体结合位点的免疫蛋白。只有在两项检测中都超过既定阈值的蚊子样本才被算作阳性。这种严谨的方法意味着每只阳性蚊子都可作为证据,表明它曾叮咬过的至少一位人曾感染过 SARS-CoV-2。

蚊子揭示的村庄暴露情况

共检测了来自 299 户的 690 只吸血蚊子。鉴定出四个种类,主要是疟疾传播者斑蚊(Anopheles gambiae)和嗜育蚊(Anopheles funestus),以及较少数量的库蚊(Culex quinquefasciatus)和红斑蚊(Anopheles rufipes)。约三分之一的蚊子携带可检出的针对冠状病毒的人体抗体,总体血清阳性率为 31%。靠近博博-迪乌拉索的村庄表现出比靠近瓦加杜古的村庄更高的基于蚊子的血清阳性率,这与此前直接人群研究报告的模式相呼应。在村庄尺度上,部分社区近乎一半的检测蚊子为阳性,而有一个村庄则完全没有阳性。当按家庭分组时,至少有一只阳性蚊子的家庭比例更高,因为每户捕获更多蚊子会增加发现既往感染证据的机会。

Figure 2. 村庄蚊子体内的血液经实验室检测,绘制出不同社区过去 COVID-19 暴露差异的图景。
Figure 2. 村庄蚊子体内的血液经实验室检测,绘制出不同社区过去 COVID-19 暴露差异的图景。

不同蚊种提供不同线索

研究团队还比较了不同蚊种捕获人体抗体信号的效果。常在人类身上吸血并在室内休息的库蚊(Culex quinquefasciatus)显示出最高比例的阳性血餐,而红斑蚊(Anopheles rufipes)则最低。两种常见的斑蚊种类介于两者之间。这些差异表明蚊子的生态和取食习性会影响每种蚊子在此类监测中的实用性。尽管蚊子肠道中的抗体大约只能检测到一天左右,但清晨采集的时机很可能对应着近夜间的叮咬,从而有助于保存检测信号。

对农村健康监测的意义

该研究表明,分析自然吸血蚊子体内的血液可以揭示冠状病毒的传播情况,即便在检测体系薄弱的地区也是如此。由于该方法避免了直接采集人体血液,因此在组织大型血清学调查时可能更便宜、侵入性更低且更易实施,尤其适合偏远地区。尽管结果无法给出精确的感染率,但它们提供了有用的最低估计并凸显社区间的差异。未来,将蚊子血液分析与能识别被叮咬宿主的工具结合起来,可能有助于同时追踪人类和动物对多种病原体的暴露,为在卫生系统边缘监测新发和既有疾病提供一种务实可行的方式。

引用: de Souza, R.M., Bilgo, E., Gnambani, E.J. et al. Seroprevalence of SARS-CoV-2 in rural communities of Burkina faso (West Africa) assessed through blood-fed mosquitoes. Sci Rep 16, 15816 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46133-5

关键词: SARS-CoV-2, COVID-19 监测, 布基纳法索农村, 蚊子采样, 异源监测(xenosurveillance)