探秘南非按蚊菌群:为疟疾防控开辟新路径

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Acta Tropica 2.1

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  为解决南非疟疾防控难题,研究人员针对An. funestus组蚊子开展其消化系统微生物群特征研究。通过测序细菌 16S rRNA 基因 V3 - V4 区,发现组内成员菌群有差异且存在核心菌群,这为利用共生菌防控疟疾提供依据。

  疟疾,这一古老而又极具威胁的传染病,长久以来严重影响着人类的健康与生活。在疟疾的传播过程中,蚊子扮演着关键角色。Anopheles funestus组蚊子是疟疾传播的重要媒介,其中Anopheles funestus s.s.一直以来被视为主要的疟疾传播者。然而近年来,Anopheles parensisAnopheles vaneedeni也被怀疑参与了疾病传播,而且由于它们具有户外叮咬和栖息的习性,相较于An. funestus s.s,更难进行控制。传统的疟疾防控手段在应对这些具有特殊习性的蚊子时效果有限,迫切需要寻找新的防控方法。
在众多探索方向中,paratransgenesis(共生菌转基因技术)备受关注,该技术旨在利用细菌共生菌通过转基因手段抑制Plasmodium(疟原虫)感染。但目前对于An. funestus组蚊子的细菌共生菌研究甚少,这极大地限制了 paratransgenesis 技术的应用与发展。为了填补这一空白,推动疟疾防控事业的进步,来自南非的研究人员开展了一项重要研究。

研究人员从南非夸祖鲁 - 纳塔尔省采集了 F1 代的An. rivulorumAn. vaneedeniAn. parensis蚊子样本,对其消化系统(唾液腺和中肠)的微生物群进行研究。他们运用了细菌 16S rRNA 基因 V3 - V4 高变区测序技术,该技术能够精准地分析微生物群的组成和特征。通过这一研究,研究人员发现,虽然An. funestus组不同成员之间的 α 多样性(反映群落内物种多样性的指标)没有显著差异,但 β 多样性(衡量不同群落间物种组成差异的指标)、差异丰度和相对丰度却存在明显变化。并且,研究揭示出该组蚊子消化系统中存在核心菌群,共有AgromycesRahnellaAcinetobacterMicrobacteriumAsaia等属的细菌。这一研究成果发表在《Acta Tropica》杂志上,为进一步探索利用 paratransgenesis 技术控制An. funestus组蚊子,进而防控疟疾提供了关键的理论基础,具有重要的科学价值和实践意义。

在研究方法上,研究人员主要采用了样本采集和细菌 16S rRNA 基因 V3 - V4 区测序技术。样本来源于南非夸祖鲁 - 纳塔尔省的 F1 代An. rivulorumAn. vaneedeniAn. parensis蚊子。通过对这些样本的细菌 16S rRNA 基因 V3 - V4 区进行测序,从而分析蚊子消化系统微生物群的特征。

研究结果部分:

  • 微生物群多样性分析:通过对细菌 16S rRNA 基因 V3 - V4 区测序数据的分析,研究人员发现An. funestus组不同成员之间的 α 多样性无显著差异,然而 β 多样性存在明显差异。这表明组内不同蚊子成员的微生物群落物种组成有较大区别。
  • 差异丰度和相对丰度研究:进一步研究发现,组内不同成员的差异丰度和相对丰度也有所不同。这意味着不同蚊子成员体内各种细菌的含量和分布存在差异,这些差异可能与蚊子的生理特性和传播疾病的能力相关。
  • 核心菌群的发现:研究揭示了An. funestus组蚊子消化系统的核心菌群,确定了AgromycesRahnellaAcinetobacterMicrobacteriumAsaia等共有细菌属。这些核心菌群可能在蚊子与疟原虫的相互作用中发挥重要作用,为后续研究提供了关键靶点。

研究结论和讨论部分,该研究成功地对An. funestus组蚊子消化系统的微生物群进行了特征分析,明确了组内成员微生物群的差异和核心菌群的存在。这一成果为 paratransgenesis 技术的应用提供了重要依据,有助于开发更有效的疟疾防控策略。通过对核心菌群的深入研究,可以探索如何利用这些细菌共生菌抑制疟原虫感染,从而控制An. funestus组蚊子传播疟疾。同时,研究结果也为后续研究蚊子与微生物群的相互作用、以及开发针对不同蚊子种类的精准防控方法奠定了基础,在疟疾防控领域具有广阔的应用前景和重要的推动作用。

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