《在蚊子肠道中发现的细菌可以帮助科学家抗击登革热和寨卡病毒》

  • 来源专题:新发突发传染病
  • 编译者: 张玢
  • 发布时间:2024-04-19
  • 由于缺乏行之有效的治疗方法或广泛可用的疫苗,登革热是全球最常见的蚊媒病毒性疾病,每年感染约4亿人。虽然大多数病例是轻微或无症状的,但大约每 20 名患病者中就有一人会发展为严重的登革热,这可能是致命的。

    我国的一个研究小组在探测当地蚊子的肠道时,发现了一种对抗两种人类疾病的潜在帮手。研究人员发现了一种新的细菌,这种细菌在导致登革热和寨卡病毒的病毒在昆虫中建立感染之前就使它们失效。虽然还处于早期阶段,本周发表在《科学》杂志上的这项工作为研究细菌对现实世界中疾病传播的影响铺平了道路。

    这不是第一次使用微生物来阻止蚊子传播的疾病。大约15年前,研究人员发现一种不同的细菌沃尔巴克氏体会降低昆虫传播登革热和其他病毒的能力。在成功的田间试验之后,沃尔巴克氏体现在被用于帮助控制十几个国家的登革热。但是,帮助控制蚊媒疾病的额外武器是受欢迎的,特别是当昆虫对当前的杀虫剂产生抗药性时。这项新研究是“有希望的”,亚利桑那州立大学的媒介生物学家Nsa Dada说,他没有参与这项工作。“重要的是,我们要探索......可以补充现有控制措施的新工具。




  • 原文来源:https://www.science.org/content/article/bacteria-found-mosquito-guts-could-help-scientists-fight-dengue-zika
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    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2020-01-20
    • 一个国际科学家团队合成了蚊子,以阻止登革热病毒的传播。 由加利福尼亚大学圣地亚哥分校的生物学家领导的研究小组于1月16日在《 PLOS病原体》杂志上介绍了埃及伊蚊(Aedes aegypti mosquitoes)的成就的详细信息。 加州大学圣地亚哥分校的副研究员奥马尔·阿克巴里(Omar Akbari)的实验室与范德比尔特大学医学中心的同事合作,鉴定了可抑制登革热的广谱人类抗体。这一发展标志着针对蚊子的四种针对登革热的第一种工程化方法,对以前针对单一菌株的设计进行了改进。 然后,他们设计了抗体“货物”,使其在传播登革热病毒的雌性埃及埃及蚊中合成表达。 塔塔大学遗传与社会研究所成员,生物科学部的阿克巴里说:“一旦雌性蚊子吸血,抗体就会被激活并表达出来,这就是触发因素。” “这种抗体能够阻止病毒复制并阻止其在整个蚊子中传播,从而阻止其传播给人类。这是一种有效的方法。” 阿克巴里说,经过改造的蚊子可以很容易地与一个传播系统配对,例如基于CRISPR / CAS-9技术的基因驱动器,能够在整个传播野生疾病的蚊子种群中传播抗体。 共同作者小詹姆斯·克罗威(James Crowe,Jr.)表示:“令人着迷的是,我们现在可以从人类免疫系统转移基因,从而赋予对蚊子的免疫力。这项工作开辟了一个全新的生物技术领域,可以打断人为蚊子传播的疾病。”田纳西州纳什维尔范德比尔特大学医学中心范德比尔特疫苗中心主任。 根据世界卫生组织的资料,登革热病毒在热带和亚热带气候中威胁着数百万人。严重登革热是许多亚洲和拉丁美洲国家儿童严重疾病和死亡的主要原因。泛美卫生组织最近报告了美洲有史以来登革热病例最多的一年。登革热感染者感染了免疫系统受损的人,患有流感样症状,包括严重发烧和皮疹。严重的情况可能包括威胁生命的出血。目前尚无特异性治疗方法,因此,预防和控制取决于阻止病毒传播的措施。 阿克巴里说:“这一进展意味着在可预见的将来,可能会有可行的遗传学方法来控制野外登革热病毒,这可能会限制人类的痛苦和死亡率。”他的实验室目前处于测试方法的早期阶段,以同时中和蚊子对抗登革热和其他一系列病毒,例如寨卡病毒,黄热病和基孔肯雅热。 “蚊子被誉为地球上最致命的杀手,因为它们是传播疟疾,登革热,基孔肯雅热,寨卡病毒和黄热病等疾病的信使,这些疾病使全球65亿人处于危险之中,” Suresh Subramani说,圣地亚哥加州大学分子生物学名誉教授,塔塔遗传与社会研究所(TIGS)全球总监。 “直到最近,世界一直致力于射击(杀死)这种信使。Akbari实验室和TIGS的工作旨在使蚊子解除武装,而不是在不杀死信使的情况下防止其传播疾病。本文表明,这是有可能的。免疫蚊子并阻止其传播登革热病毒和其他可能由蚊子传播的病原体的能力。” ——文章发布于2020年1月16日
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    • 编译者:huangcui
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    • 一直以来,科学家都在寻找寨卡病毒疫情暴发的罪魁祸首。3月22日,清华大学医学院教授程功及北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院研究员田怀玉等人在《自然—通讯》发表研究,发现在病毒污染水体中孵化的蚊子,可直接感染寨卡病毒。 “这一途径让病毒传播周期大大缩短,可导致寨卡病毒在自然界中快速流行。”程功对《中国科学报》表示。 异常迅速的病毒扩散 世界卫生组织数据显示,目前全球已有86个国家和地区暴发寨卡疫情。对大部分成年人而言,感染寨卡病毒后可能会出现发热、头痛、肌无力等情况;但孕妇感染寨卡病毒后,可能会造成新生儿小头畸形。 而且,这种病毒目前“无药可解”——有效的抗病毒药物及疫苗尚未被研发。 寨卡病毒经由埃及伊蚊和白纹伊蚊传播。2015年,寨卡病毒在南美洲暴发,并迅速蔓延至全球数十个国家和地区。2016年寨卡病毒疫情上升为全球紧急公共卫生事件。 从前默默无闻的寨卡病毒何以在短期内迅速扩散? 程功告诉《中国科学报》,寨卡病毒的暴发流行可能由多种因素导致,比如病毒位点发生突变导致病毒感染能力增强等。 不过,按经典的病毒传播路径,人体感染病毒大约需要一到两周时间,在这一窗口期若有蚊子叮咬,蚊子感染并拥有传播病毒的能力,也至少需要两周。整个病毒传播和循环的周期较长且复杂。 流行病学调查显示,感染者血液中会含有一定的寨卡病毒,但单位血液中活病毒颗粒数含量较低,约为102-103pfu/ml。如果通过叮咬途径,仅有少量蚊虫能从感染者获取病毒,因此经典途径难于在短时间内让疫情急剧扩散。病毒扩散异常迅速可能另有原因。 水中滚雪球 研究者将目光转移到了病毒携带者的尿液上。先前研究表明,寨卡病毒可随尿液排出体外,病毒颗粒数量约为10-20 pfu/ml,和血液中的病毒量相比更低,但威力也更大。 会飞之前,蚊子从卵到幼虫再到蛹的几个成长阶段都发生在水中。程功等人通过实验发现,即便寨卡病毒携带者的尿液中仅存在少量病毒颗粒,也可以成功让蚊子的幼虫被感染。 这导致寨卡病毒的传播效率大大提高——从人体血液中感染病毒的过程被省略,蚊子可在幼虫时期从被污染的水体中获取病毒,并在成年后通过叮咬继续传播。 而这一过程中,“水体污染不是一次性的,带有病毒的尿液会持续性地排放到水中。”程功表示。按每2-3小时排放一次、一日1-2升的排放量计算,水体中病毒活性一直存在,蚊子幼虫感染病毒的几率大大提升。 如此一来,新的传播途径让病毒感染的“雪球”越滚越大。寨卡病毒在某区域集中暴发,集中水体被感染者尿液持续污染,即便水体中仅有少部分蚊子感染,病毒的扩散周期也会被迅速缩小。 中国疾控中心病毒病预防控制所脑炎室主任王环宇告诉《中国科学报》:“以往研究认为,伊蚊更多地是在相对清洁的小水体中进行繁衍。但是越来越多证据表明,伊蚊已经进化出在污水中的生存能力,程功等人的研究发现让人们有了新的认识。” 防控新思路 研究还发现,随尿液排出体外的寨卡病毒,活性可维持几小时至十余小时不等。是什么因素决定了病毒的稳定性? 答案是酸碱性。若感染者排出尿液的pH值低于6.5,病毒就会丧失活性。因此通过控制水体的酸碱程度,就能有效遏制病毒感染蚊子幼虫。 “缺乏污水处理的公共卫生环境会对蚊虫滋生及寨卡病毒的传播创造条件。为避免寨卡病毒及其他蚊媒病毒暴发,我们建议,除了疫苗、杀虫剂等防护措施,还应建立有效的污水处理系统。”程功指出。 此外,对于未发生大规模疫情暴发的地区,研究建议,当发现有个别外来感染者出现时,就可以采取相应措施进行预防。“比如在污水中加入盐酸,降低污水pH值,防止蚊虫在水中感染。”程功表示。 王环宇指出,这样的防控方式通过调整水体酸碱程度,在不大量使用化学试剂、不污染环境的情况下,就能达到消灭病原体的效果。“可操作性非常强”。 “这项研究具有关键的公共卫生意义”,首都医科大学传染病学研究所教授曾辉告诉《中国科学报》,“今后针对寨卡病毒进行防控时,可以通过加强污水处理等方式,达到更好的防控效果。” 曾辉还表示,寨卡病毒出现新的传播路径可能不是孤立现象。“我们近期针对黄热病及裂谷热等蚊媒疾病的研究,在感染者尿液中也检测到了活性蚊媒病毒。我们今后可以在此基础上展开合作,进一步探明蚊媒病毒的传染机制,提供更好的公共卫生防控策略”。曾辉说。