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为探究环境抗生素残留对蚊虫微生物组及传播人畜共患病能力的影响,研究人员开展相关研究。结果表明抗生素残留可能破坏蚊虫肠道微生物组平衡,增强其传播病原体能力。这为防控蚊虫传播疾病提供新视角,意义重大。
在人类与疾病斗争的漫长历史中,蚊虫一直是令人头疼的 “敌人”。疟疾、西尼罗河病毒热、基孔肯雅热、登革热等多种疾病,都通过蚊虫传播,给人类健康带来巨大威胁。近年来,科学家发现蚊虫肠道内的微生物组有着神奇的作用,其中一些共生细菌能帮助蚊虫抵御病原体的侵害,就像给蚊虫穿上了一层 “微生物铠甲” 。然而,随着环境中抗生素残留问题日益严重,这层 “铠甲” 似乎面临着被破坏的风险。抗生素本是对抗病菌的有力武器,但人类滥用抗生素,使得大量抗生素残留于水环境中。这些残留抗生素会对蚊虫的微生物组产生什么影响呢?又是否会影响蚊虫传播病原体的能力,进而威胁人类健康?带着这些疑问,来自赞比亚大学(University of Zambia)的研究人员塞缪尔?穆纳卢拉?蒙吉塔(Samuel Munalula Munjita)和隆戈韦?西塔利 - 津巴(Lungowe Sitali-Zimba)展开了深入研究,相关成果发表在《Discover Public Health》上。
研究人员主要运用了宏基因组下一代测序(mNGS)技术。该技术可以对蚊虫肠道内的微生物群落进行全面分析,帮助研究人员了解微生物的种类、数量以及它们之间的相互关系。同时,研究人员还参考了大量已有研究成果,通过综合分析来探究环境抗生素残留对蚊虫的影响。
2. 抗生素对环境的污染:城市生活污水、不当处置的抗生素以及农业活动径流,都让抗生素进入水源。一些蚊子喜欢在污水中繁殖,而原本清洁的水源如今也受到抗生素污染。虽然已知抗生素污染与耐药菌出现有关,但长期影响仍不明确。
3. 蚊虫肠道微生物组:复杂的防御系统:蚊虫肠道微生物组由细菌、病毒和真菌组成。在其幼年水生阶段,微生物组受早期环境和食物影响,具有高度多样性,主要由变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)以及部分真菌构成。其中,沃尔巴克氏体(Wolbachia sp)和埃希氏菌属(Enterobacter hormaechei)等微生物,能抑制如登革病毒(DENV)、基孔肯雅病毒(CHIKV)和寨卡病毒(ZIKV)等病毒的感染和复制 。不过,某些沙雷氏菌(Serratia),如粘质沙雷氏菌(S. marcescens )和臭味沙雷氏菌(S. odorifera)会破坏这种保护作用,增加蚊虫对虫媒病毒的易感性。正常情况下,蚊虫能抵御这些沙雷氏菌的侵害,但微生物组一旦被破坏,沙雷氏菌就可能大量繁殖,削弱蚊虫的防御能力。
4. 残留抗生素对野生蚊虫媒介能力的影响:一个假设:已有研究表明,接触抗生素会破坏蚊虫肠道微生物组,减少有益细菌数量,削弱免疫防御,增加蚊虫对人畜共患病原体和非人畜共患病原体的易感性。例如,蚊虫感染 CHIKV、DENV、ZIKV 和疟原虫(Plasmodium sp)的风险会增加。在实验室研究中发现的这些现象,让研究人员推测,在自然环境里,水生和其他环境中的抗生素残留,可能通过导致肠道菌群失调(gut dysbiosis),使蚊虫更容易传播人畜共患病原体。
研究发现,环境中的抗生素残留是一个潜在的重大威胁。它不仅可能破坏蚊虫肠道微生物组的平衡,让蚊虫更容易感染和传播病原体,还可能加剧人畜共患病的传播风险。这一研究为防控蚊虫传播疾病敲响了警钟,提醒人们不能只关注传统的蚊虫控制方法,还需重视环境中的抗生素污染问题。未来,应加强对抗生素使用和排放的监管,进一步开展实地研究,深入了解抗生素残留对蚊虫传播疾病的具体影响机制,以便制定更有效的防控策略,保障人类健康。