预测的未来气候情景会影响按蚊（Anopheles aquasalis，双翅目，蚊科）的存活率和免疫反应，但不会影响其感染间日疟原虫（Plasmodium vivax）的能力。按蚊是中美洲沿海地区、南美洲以及加勒比海岛屿地区疟疾的主要传播媒介

《Acta Oecologica》：Predicted future climate scenarios impact survival and immune response but not Plasmodium vivax infection in Anopheles aquasalis (Diptera, Culicidae), the primary vector of coastal Central and South America and the Caribbean Islands

疟疾传播关键蚊媒Anopheles aquasalis的生存力及免疫响应受气候变暖和二氧化碳浓度升高的显著影响，实验模拟四个IPCC情景显示其存活率在极端情景下大幅下降（6.0：18.6%；8.5：6.5%），免疫基因Attacin和Defensin表达量显著降低，但感染率（54-68%）未受显著影响。

　　

阿里内亚·索亚雷斯·席尔瓦（Arineia Soares Silva）|雷贾内·利马·莱达（Rejane Lima Leda）|威尔桑德雷·塞拉（Wilsandrei Cella）|维克托·伊伦古·姆旺吉（Victor Irungu Mwangi）|罗莎·阿梅莉亚·贡萨尔维斯·桑塔纳（Rosa Amélia Gon?alves Santana）|亚历山大·维尔埃纳·席尔瓦-内托（Alexandre Vilhena Silva-Neto）|玛丽亚·德·纳扎雷·保拉·达·席尔瓦（Maria de Nazaré Paula da Silva）|罗热里奥·桑托斯·佩雷拉（Rogério Santos Pereira）|斯特凡妮·科斯塔·平托·洛佩斯（Stefanie Costa Pinto Lopes）|吉塞利·卡多佐·梅洛（Gisely Cardoso Melo）|保罗·菲莱蒙·保卢奇·皮门塔（Paulo Filemon Paolucci Pimenta）|费尔南多·丰塞卡·阿尔梅达-瓦尔（Fernando Fonseca Almeida-Val）|阿达尔贝托·路易斯·瓦尔（Adalberto Luis Val）|贾内·克拉里斯·巴亚-达-席尔瓦（Djane Clarys Baía-da-Silva）|韦尔顿·马塞洛·蒙特罗（Wuelton Marcelo Monteiro）

巴西亚马孙州玛瑙斯市亚马孙州立大学（Universidade do Estado do Amazonas, Manaus, Amazonas, Brazil）

摘要

阿诺菲莱斯·阿夸萨利斯（Anopheles aquasalis）蚊子是拉丁美洲沿海地区恶性疟原虫（Plasmodium vivax的主要传播媒介，对环境变化较为敏感。本研究评估了IPCC第五次评估报告（AR5）预测的气候情景对蚊子存活率、传染性和免疫力的影响。在数字控制的气候室中模拟了四种气候情景：一种基于森林的环境对照情景，以及三种IPCC预测情景——（i）RCP 4.5情景（较当前情景温度升高1.0°C，二氧化碳浓度升高250 ppm）；RCP 6.0情景（温度升高2.5°C，二氧化碳浓度升高400 ppm）；RCP 8.5情景（温度升高4.5°C，二氧化碳浓度升高850 ppm）。雌性阿诺菲莱斯·阿夸萨利斯蚊子通过人工膜喂养方式感染恶性疟原虫，然后对其存活率、感染情况以及免疫基因（Attacin、Cecropin和Defensin）的表达进行了检测。所有条件下寄生虫均能存活，感染率（54%-68%）和卵囊数量没有显著差异。然而，在RCP 6.0和RCP 8.5情景下，蚊子的存活率显著下降，感染7天后的存活率分别为18.6%和6.5%，而未感染蚊子的存活率为40%（p<0.001）。Attacin基因在实验对照组与RCP 4.5情景（P = 0.0379）和RCP 8.5情景（P = 0.0016）之间有显著差异；RCP 6.0情景与RCP 8.5情景之间也有显著差异（P = 0.0210）。Defensin基因在RCP 4.5与RCP 6.0情景（P = 0.0359）、RCP 6.0与实验对照组（P = 0.0464）以及RCP 8.5与实验对照组（P = 0.0274）之间也存在差异，这表明在较高温度和二氧化碳压力下免疫激活能力减弱。Cecropin基因没有显著变化。尽管阿诺菲莱斯·阿夸萨利斯蚊子在所有模拟条件下均保持传染性，但在RCP 6.0和RCP 8.5情景下观察到的死亡率增加和免疫基因表达改变表明，未来的气候压力可能会影响其作为传播媒介的能力。

章节摘录

引言

人为变化通过显著改变全球温度、湿度和大气成分驱动气候变化，从而威胁生态系统的稳定性和人类健康（Feigin等人，2023年）。当前的环境变化可能会加剧传染病的传播动态，尤其是那些涉及节肢动物传播媒介的疾病，这一点得到了联合国召集的科学小组的强调，该小组负责监测和评估所有与气候变化相关的全球科学研究。

蚊子群体维护

阿诺菲莱斯·阿夸萨利斯蚊子来自巴西玛瑙斯市Heitor Vieira Dourado热带医学基金会（Funda??o de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado）维护的实验室群体。该群体在受控条件下饲养（温度24-26°C，相对湿度70-80%，光照/黑暗周期12:12小时）。成年雌蚊被喂食麻醉后的小鼠血液，并在喂食后2至3天内诱导产卵。幼虫被饲养在经过脱氯处理并稀释至1%盐度的自来水中，每天提供TetraMin?饲料。

环境条件与感染动态

不同气候情景下的温度、湿度和二氧化碳（CO₂）水平存在差异，其中RCP 8.5情景下的数值最高。这些差异在图1中进行了总结， pairwise比较结果见补充表2，所有环境变量在各情景间均存在显著差异（Kruskal-Wallis检验，p < 0.01）。

所有实验组均成功感染了恶性疟原虫。感染强度在54%-68%之间，无统计学上的显著差异。

讨论

气候，特别是温度，在疟疾的动态和分布中起着重要作用（Agyekum等人，2021年；Antwi-Agyei；Stringer；Dougill，2014年；Bayoh；Lindsay，2003年；Beck-Johnson等人，2013年；Caminade等人，2014年；Cella等人，2019年；Charlwood；Bragan?a，2012年；Chaves；Pascual，2006年；Craig；Snow；Le Sueur，1999年；Kiszewski等人，2004年；Mohammadkhani等人，2019年）。人类疟疾的动态和分布取决于寄生虫、蚊子和人类之间的相互作用。

结论

我们的研究结果表明，在未来的气候情景下，阿诺菲莱斯·阿夸萨利斯蚊子仍能维持稳定的恶性疟原虫感染能力，但其存活率和免疫特征会受到中等程度和极端程度升温的显著影响，其他因素也可能产生影响。我们的发现表明，虽然阿诺菲莱斯·阿夸萨利斯蚊子可能在多变的环境中存活，但高温引起的生理压力可能会影响其作为传播媒介的能力和整体生态功能。这些预测的气候变化可能会……

致谢

我们感谢当地显微镜操作人员和研究对象的参与。同时感谢Julia Melissa da Rocha Albuquerque、Andréia da Costa Paz、Susan Smith Doria和Lucas Silva Ferreira在蚊子群体研究中的宝贵技术支持。

资金支持

本研究部分由巴西国家科学技术发展委员会（CNPq – 465540/2014‐7）、巴西高等教育人员培训协调委员会（CAPES – 财务代码001）、亚马孙州研究基金会（FAPEAM）和米纳斯吉拉斯州研究基金会（FAPEMIG）资助。SCPL、WMM、PFFP、GCM是CNPq的研究员；VIM获得了CNPq的PDJ博士后奖学金（编号175855/2023-4），ASS曾是FAPEAM的研究员。

数据和材料的可用性

本研究生成的所有数据均包含在本文中。

作者贡献

RLL、ASS、RSP、MNPS、RAGS和WC负责实验感染和分子生物学实验、样本组织以及气候室的管理工作。ASS、VIM、AVSN和DCBS协助进行了统计分析。GCM、DCBS、SSD、VIM、ALV、WMM、FAV和PFPP参与了手稿的起草和修订工作。DCBS和WMM参与了研究设计、协调以及最终稿件的撰写。所有作者均阅读并批准了最终稿件。

关于写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明

在准备本研究的过程中，作者使用了GPT-4o工具来提高稿件的清晰度和语言表达。使用该工具/服务后，作者根据需要对内容进行了审查和编辑，并对文章内容负全责。

作者声明

我们签署人同意将阿里内亚·席尔瓦（Arineia Silva）等人撰写的题为“预测未来气候情景对阿诺菲莱斯·阿夸萨利斯（Anopheles aquasalis，双翅目，蚊科）存活率和免疫反应的影响，但不影响恶性疟原虫感染”的论文提交至《Acta Tropica》期刊。

未引用的参考文献

KIRBY和LINDSAY，2009b

CRediT作者贡献声明

阿里内亚·索亚雷斯·席尔瓦（Arineia Soares Silva）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据验证、方法论设计、实验设计、数据分析。雷贾内·利马·莱达（Rejane Lima Leda）：撰写 – 审稿与编辑、方法论设计、实验设计、数据管理。威尔桑德雷·塞拉（Wilsandrei Cella）：撰写 – 审稿与编辑、方法论设计、概念构建。维克托·伊伦古·姆旺吉（Victor Irungu Mwangi）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、指导、数据分析、概念构建。罗莎·阿梅莉亚·贡萨尔维斯·桑塔纳（Rosa Amélia Gon?alves Santana）：撰写 – 审稿