天然的唾液腺屏障有助于减少泰国埃及伊蚊（Aedes aegypti）中寨卡病毒的传播

《PLOS Pathogens》：Natural salivary gland barrier curtails Zika virus transmission in Thai Aedes aegypti

寨卡病毒和登革病毒在泰国不同埃及伊蚊种群中的传播潜力存在显著差异，发现Nakhon Sawan（NAK）种群因遗传性唾液腺逃逸屏障显著降低病毒传播效率，且该特性具有自主显性遗传，同时保持高繁殖力和交配竞争力，为种群替代策略提供了自然候选。

　　在东南亚地区，蚊媒病毒的传播对人类健康构成了严重威胁。其中，*Aedes aegypti* 被认为是多种重要蚊媒病毒，如寨卡病毒（ZIKV）和登革热病毒（DENV）的主要传播媒介。然而，尽管大多数研究聚焦于蚊子感染病毒的能力以及病毒在蚊子体内扩散的机制，但对蚊子能否有效将病毒通过唾液传播至宿主这一关键环节的关注相对较少。这种关注的缺失，可能使得我们对蚊子在病毒传播中的实际作用存在误解，从而影响防控策略的制定与实施。

在泰国，研究者发现不同地区 *Aedes aegypti* 种群在病毒传播能力方面存在显著差异。具体而言，来自清迈（CSP）的种群表现出最高的病毒在唾液腺中的存在率，而来自那空沙旺（NAK）的种群则表现出明显的传播障碍。尽管 NAK 种群的病毒感染率在早期并不高，但其唾液腺感染率在后续时间点上并未达到与 CSP 和 DMSC（实验室菌株）相似的水平。此外，NAK 种群的唾液中病毒载量也明显低于其他两个种群。这一发现表明，尽管所有种群都能感染 ZIKV 并将其扩散至全身，但它们在将病毒释放到唾液中的能力上存在显著差异。这种差异可能源于蚊子体内特定的生理机制，例如唾液腺中某种天然屏障的存在，从而阻止了病毒的释放。

进一步的实验表明，这种传播障碍在 NAK 种群中具有遗传性，表现为常染色体显性遗传特征。这一特征不仅对 ZIKV 有效，而且对 DENV2 也有显著的抑制作用，表明其具有广泛的抗病毒潜力。此外，NAK 种群的雄性蚊子在繁殖竞争中表现出较高的竞争力，这为利用该种群进行种群替换（population replacement）策略提供了重要的基础。通过将 NAK 雄性蚊子引入自然种群，可以有效地将这种天然屏障传播至更多个体，从而降低整个种群的病毒传播能力。这种策略的优势在于，雄性蚊子不叮咬人类，因此不会对人类造成直接干扰，同时它们的引入不会显著增加蚊子种群密度，因为种群数量仍受限于环境中的雌性数量。此外，与利用 *Wolbachia* 菌株或基因改造蚊子进行种群控制相比，这种基于 NAK 种群的策略减少了对蚊子基因组的修改，从而降低了技术风险和伦理争议。

在实验设计方面，研究者采用了多种方法来评估不同种群的传播能力。首先，通过人工膜喂养技术，使蚊子摄入含有病毒的血液，并在不同时间点（7、14、21 天）评估其唾液腺和唾液中的病毒载量。这一过程涉及对蚊子的详细解剖和病毒检测，使用了免疫荧光染色技术来观察病毒在唾液腺中的分布情况。研究发现，虽然 NAK 种群的唾液腺中病毒的分布与其它种群相似，但其在唾液中的病毒载量明显低于 CSP 和 DMSC 种群，这表明唾液腺中存在某种机制，阻止了病毒的有效释放。

为了验证这种传播障碍是否具有遗传性，研究者进行了多个杂交实验，包括 NAK 与 DMSC 之间的四种交叉组合。结果显示，无论雌雄蚊子的来源如何，只要其中一方来自 NAK 种群，其后代的传播能力都显著降低。这一现象表明，该传播障碍具有常染色体显性遗传特征，能够被传递给下一代。此外，NAK 种群的雌性蚊子在繁殖能力上也表现出优势，其产卵数量显著高于其他种群，这进一步增强了其作为种群替换策略候选者的潜力。

研究还探讨了该传播障碍是否与蚊子的细胞亲和性、唾液产量或病毒的感染能力有关。通过免疫荧光分析，研究者发现 NAK 种群的唾液腺中病毒的分布并未表现出与其它种群的显著差异，这表明传播障碍并非由细胞亲和性的差异导致。此外，唾液产量的实验结果也显示，所有种群在唾液分泌量上并无明显差异，因此排除了唾液产量作为传播障碍的原因。最后，研究者通过比较唾液中的病毒活性与病毒 RNA 浓度，发现 NAK 种群的唾液中病毒活性并未因唾液中的抗病毒成分而降低，进一步支持了传播障碍是由于病毒释放过程中的生理障碍，而非病毒失活所致。

这些发现对于蚊媒病毒防控策略具有重要意义。首先，它们强调了直接评估蚊子传播能力的重要性，而不仅仅是关注感染和病毒扩散过程。传统的研究方法往往依赖于感染率和病毒扩散能力，而忽略了蚊子在病毒释放过程中可能存在的关键障碍。其次，这些结果表明，某些自然种群可能具有天然的抗病毒特性，这些特性可以被利用来开发更有效的生物控制策略。例如，通过引入 NAK 种群，可以利用其天然的传播障碍，减少病毒在蚊子体内的扩散和释放，从而降低病毒传播的风险。

此外，研究还指出，蚊子的传播能力是动态变化的，不能仅凭单个时间点的评估来判断其整体传播潜力。病毒在蚊子体内的复制、扩散和传播能力可能随时间波动，因此需要进行长期的监测和评估。例如，在本研究中，虽然 NAK 种群在 7 天后的唾液腺感染率较低，但在 14 天和 21 天后，其感染率与 CSP 和 DMSC 种群趋于一致，这表明传播能力的评估需要考虑多个时间点的数据。

研究还提到，除了已知的传播障碍，可能还有其他机制影响蚊子的传播能力。例如，病毒可能通过物理屏障或细胞凋亡等方式被限制在唾液腺中。为了进一步了解这些机制，研究者建议进行更深入的形态学和功能基因组学研究。通过比较不同种群的唾液腺结构和功能，可以揭示传播障碍的具体原因，并为未来的防控策略提供科学依据。

在实际应用中，利用 NAK 种群进行种群替换策略可能是一个可行的解决方案。这种策略不仅能够有效减少病毒传播，还能避免使用化学药物或基因改造技术带来的生态和伦理问题。然而，这一策略的成功实施需要考虑多个因素，包括蚊子的野外适应性、传播障碍的稳定性以及政策和社会接受度。此外，还需要进一步的野外试验来验证该策略的有效性，并评估其对病毒传播模式的长期影响。

总体而言，这项研究为蚊媒病毒的防控提供了新的视角和策略。通过识别和利用自然种群中的传播障碍，可以开发出更加可持续和有效的生物控制手段。这不仅有助于减少病毒的传播，还能为未来的公共卫生政策提供科学支持。研究还强调了在蚊子传播能力评估中进行多维度和长期研究的重要性，以全面理解病毒在蚊子体内的动态变化和传播机制。这些发现对于制定更精准和高效的蚊媒病毒防控策略具有重要意义，同时也为相关领域的科学研究提供了新的方向和思路。