當瘧原蟲對青蒿素也產生了耐藥性，當蚊子越來越不忌憚殺蟲劑……人類還有什么妙招，能對付致命的瘧疾？
圖片來源：中國科學院上海植物生理生態研究所提供
當瘧原蟲對青蒿素也產生了耐藥性，當蚊子越來越不忌憚殺蟲劑……人類還有什么妙招，能對付致命的瘧疾？上海科學家另辟蹊徑：把蚊子的腸道細菌改造成抗瘧疾的“細菌戰士"。首度發現能在按蚊中世代相傳的腸道共生細菌，將其“打造”成抗瘧藥物和活菌疫苗的高效安全運輸載體，讓按蚊腸道內的瘧原蟲無處可逃！
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中國科學院上海植物生理生態研究所王四寶研究組由此尋獲了從源頭阻斷瘧疾感染人類的新型“重磅武器”，攻克了如何讓抗瘧基因快速散播至整個蚊群的世界性難題。國際權威學術期刊《科學》(Science)北京時間今天（美國時間9月28日）在線發表這一研究成果。
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據世界衛生組織報告，全世界約一半人口面臨瘧疾風險，每年有2-3億人感染，年死亡人數近百萬，平均每1-2分鐘就有一名兒童死于瘧疾。瘧疾主要發生在撒哈拉以南非洲、東南亞、拉丁美洲以及中東地區。2014年我國報告瘧疾病例3078例。近年來我國最致命的惡性瘧病例以超過20%的速度增加，其中90%以上病例在境外感染后在國內發病。
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瘧疾為非作歹的首要“幫兇”，便是蚊子。瘧疾由受瘧原蟲感染的雌性按蚊通過叮咬傳播，其中尤以按蚊為傳播媒介的瘧疾最為嚴重，發病率和致死率始終居高不下。全球共有400多種按蚊，其中約有100種是瘧疾的適宜傳播媒介。
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理所當然，防瘧疾先防蚊媒。科研人員告訴記者，當前滅蚊仍然依賴化學殺蟲劑，但由于化學農藥長期大量和不合理的使用，不僅污染環境、損害人類健康，還導致蚊蟲抗藥性在全球蔓延。
柬埔寨拜林市一處名為PreyMongkol村的兒童在經過殺蟲劑處理的蚊帳中睡覺，該地區近3/4的瘧疾感染者已經對以青蒿素為基礎的綜合療法產生耐藥性。圖片來源：PAULABRONSTEIN
那么，幫助中國科學家獲得諾貝爾獎的抗瘧“利器”青蒿素呢？世界上畢竟沒有神藥。據了解，近年，在大湄公河次區域5個國家（柬埔寨、老撾、緬甸、泰國、越南），還發現了瘧原蟲對青蒿素已產生耐藥性。
對付瘧疾的新妙招在哪里？
因為瘧原蟲要在雌蚊腸道內完成有性生殖等復雜的發育過程后，方可通過雌蚊叮人吸血傳遞給人，所以，殺滅按蚊腸道內的瘧原蟲是一種阻斷瘧疾傳播的攻略。各國的科學家們已開始這一方向的研究。此前大量研究表明，經過遺傳改良的蚊子或通過工程腸道菌來表達抗瘧效應分子，能夠殺滅按蚊腸道內的瘧原蟲。
然而，這兩種策略面臨同一個大難題：如何驅動抗瘧基因快速滲透到整個蚊群中？
成立于2012年的中科院上海植物生理生態研究所王四寶研究組，便以蚊蟲和腸道微生物協同抗瘧的機制為主攻方向。在最新的研究中，王四寶團隊從按蚊體內分離到兼具水平和垂直傳播能力的沙雷氏菌屬新菌株AS1。也就是說，該共生菌不僅能由雄蚊通過交配水平傳播給雌蚊，在不同種類按蚊間傳播，還可通過粘附在卵殼表面經雌蚊產卵垂直傳給后代蚊蟲，在蚊群中代代相傳。經過多年努力，該團隊成功構建了抗瘧化合物高效分泌表達系統，使AS1成為活菌疫苗和抗瘧藥物的雙重載體，能在多種按蚊腸道內高效特異地抑制或殺滅瘧原蟲，使按蚊成為無效瘧疾媒介，從而在源頭上切斷瘧疾傳播。
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記者：具有抗瘧基因的AS1，如何進入第一代蚊子體內？
王四寶研究員：在蚊子喜歡出沒的屋角墻根，將浸泡在“抗瘧版“AS1和10%蔗糖溶液里的棉球和其他蚊子吸引劑，裝在缸里招引蚊子。很快，AS1便會被蚊子“吃”入體內。幾天后，經過蚊子的產卵，便可傳給下一代蚊子。
據研究組介紹
利用腸道共生菌介導的阻斷瘧疾傳播新策略具有諸多優勢：新共生菌AS1在按蚊種群中具有持續跨代和跨按蚊種群傳播的能力，一旦釋放到蚊群中，基本上不需要再次釋放；該共生菌不影響蚊蟲壽命，具有生態環境安全性；蚊子吸血后，腸道共生細菌數量會成百上千倍地增殖，產生的抗瘧化合物也相應地顯著增加；細菌的遺傳改造比蚊子的遺傳操作要簡單得多，構建同時產生多個抗瘧化合物的工程菌株簡單易行，可避免或減少瘧原蟲產生抗性；細菌大規模生產成本低廉，設備簡單，便于在瘧疾流行的欠發達國家推廣應用。
▋由此，腸道共生菌介導的阻斷瘧疾傳播新策略，不再只是實驗室里的美好愿景，而具有廣闊的應用前景，與當前的蚊蟲防治策略也有很好的兼容性。
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由于蚊子同時也是傳播登革熱、黃熱病和寨卡等多種重大傳染病的媒介，因此該研究成果也為其它蚊媒傳染病和植物蟲媒病害的防控，開辟了新的思路。
該項研究由王四寶研究組聯合美國約翰霍普金斯大學、巴西里約熱內盧大學等科研人員合作完成。
來源：新民晚報
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