下载APP
进入原新闻
进入原话题
下载APP
去提问
注册/登录
下载APP
打开澎湃客户端提问
分享
澎湃新闻客户端

科技湃

防疟新思路!科学家给按蚊传播疟原虫的通道设置“交通堵塞”

澎湃新闻记者 贺梨萍

2019-08-13 19:56  来源:澎湃新闻

轻如羽毛的蚊子被认为是地球上最致命的动物,丝虫病、黄热病、登革热、寨卡病毒、疟疾等传染病皆由它负责传播。其中,据世界卫生组织(WHO)统计,全球估计有2.2亿人患有疟疾,每年有超过40万人死于疟原虫感染。
疟疾目前可通过奎宁、青蒿素等药物治疗,也可以通过灭蚊计划进行预防。但药物和灭蚊方案的高成本一直是疟疾防治工作的障碍,一些科学家试图从传播者按蚊身上找到更好的方案。
从原理上来说,疟原虫必须依靠雌性按蚊(Anopheles)才能传播。感染了疟原虫的按蚊可通过叮咬将疟原虫子孢子传播给人类,引起人类疟疾。子孢子从按蚊的唾液腺进入人体,经血液循环到达肝脏,并侵入肝细胞。子孢子细胞会分裂增殖数千倍,直到形成成熟的组织裂殖体,每个裂殖体内都含有数以千计的子代裂殖子。
一只蚊子可携带成千上万条疟原虫,但实际上,科学家们长期以来观察到,大部分疟原虫都未能从蚊子体内传播出去。那么,谁在扮演阻止疟原虫集体“出逃”向外传播的屏障?
约翰•霍普金斯医疗集团的科学家们近日在微生物及相关领域知名学术期刊mBio上发表最新研究,他们已经发现蚊子的唾液腺中有一道屏障可以阻止疟原虫向体外传播,该屏障或许可以作为预防或减少疟疾感染的新靶标。
约翰•霍普金斯大学医学院细胞生物学教授Deborah Andrew表示,“我们的研究结果进一步详细说明了蚊子唾液腺在阻止昆虫传播疾病中起到的作用,通过增强蚊子体内天然存在的传播屏障,我们或许可以阻止疟疾和其他致命的蚊媒疾病的蔓延。”
论文第一作者Michael Wells说,“尽管成千上万的疟原虫侵入蚊子的唾液腺,但在蚊虫叮咬期间只有不到十分之一的疟原虫被传播出去。所以,我们知道唾液腺阻止了疟原虫传出体外,但我们并不清楚其中的明确机制”。
雌性按蚊的唾液腺,绿色表示导致疟疾的寄生虫。
论文提到,按蚊唾液腺分成三叶,每叶由产生唾液的细胞组成,叶的外层包覆着保护膜(基底膜),每叶呈长导管状并延伸至昆虫的口腔。若要释放到体外,疟原虫必须先钻过基底膜、穿过一层唾液腺细胞,然后游过一个叫做分泌腔的空间,最终到达唾液管。
为研究唾液腺如何阻碍疟疾传播,研究团队首先让按蚊吸食含有疟原虫的啮齿动物血液。随后解剖这些蚊子的唾液腺并在高倍显微镜下寻找寄生虫,从而系统地确定疟原虫的位置。
研究团队发现,大多数疟原虫或存在于基底膜内,或分布于分泌腔内,只有少数疟原虫在唾液管中。Wells表示,“疟原虫似乎可以无障碍进入唾液腺,但之后在试图进入唾液管的过程中遇到了阻碍。”
接下来,研究人员在更高倍数的显微镜下观察了唾液腺每叶的细胞层。他们发现大多数疟原虫似乎无法离开分泌腔,并聚集在唾液管周围的一层坚固的纤维壁上,该纤维壁由几丁质组成。而能穿过这层坚硬管壁到达唾液管的疟原虫成了在按蚊叮咬期间被释放的“幸运儿”。
Andrew表示,如果可以加强唾液管周围的几丁质壁,或许就可以阻止疟原虫感染。该研究团队希望,未来这些信息可用于制定阻止疟疾传播的策略。
责任编辑:李跃群
校对:丁晓
澎湃新闻,未经授权不得转载。新闻报料:4009-20-4009
打开澎湃新闻APP,阅读体验更佳