气候变化下Anopheles coluzzii的栖息地驱动因素与分布预测：系统综述揭示疟疾传播新挑战

推荐：研究人员通过系统综述和空间统计模型，分析了非洲疟疾主要媒介Anopheles coluzzii和An. gambiae的分布格局与气候生态因子的关联，预测了气候变化下An. coluzzii向东非扩张的风险，为疟疾防控策略优化提供科学依据。

　　

在撒哈拉以南非洲，疟疾仍是威胁公共健康的重大疾病，其传播主要依赖按蚊媒介。其中，Anopheles coluzzii和An. gambiae（曾被称为M和S分子型）作为最有效的传疟媒介，虽在40-60万年前才分化，却已演化出显著的生态差异：An. coluzzii幼虫偏好永久性人工水体，而An. gambiae依赖季节性雨水繁殖。这两种蚊虫的分布动态直接影响疟疾传播效率，但气候变化如何改变其适生区仍缺乏系统性评估。更关键的是，近期肯尼亚发现稳定存在的An. coluzzii种群，暗示其实际分布可能远超认知范围，这对依赖物种特异性的基因驱动等新型防控策略构成挑战。

为解答这些问题，研究人员通过PRISMA指南系统筛选2001-2022年255篇文献，构建包含2118个采样点、21.6万只蚊虫的地理数据库。结合高分辨率卫星气候数据，采用空间统计模型（GLM）和集合物种分布模型（Ensemble SDM）分析当前分布格局，并预测未来气候变化情景下的适生区变化。

关键技术方法
研究整合多源数据：1) 通过PubMed等数据库系统检索文献，提取蚊虫计数与地理信息；2) 利用Copernicus气候服务、PROBA-V植被指数等18种环境变量构建预测模型；3) 采用广义线性模型（GLM-3）分析物种频率与环境因子的关联；4) 基于Biomod2平台的5种算法（GLM/GAM/RF/MaxEnt/XGBOOST）构建Ensemble SDM，预测SSP1-5情景下2050-2100年的适生区变化。

研究结果
3.1 系统综述结果
数据显示An. gambiae在82.3%的共域区占优势，而An. coluzzii在100公里宽的海岸带（频率58-71%）和西非北部干旱区（61.5%）更常见。杂合基因型（HET）频率在远西国家（如塞内加尔）显著较高（5.6%），可能与新发现的"比绍分子型"有关。

3.2 空间分布规律
海拔（OR=0.99）和海岸距离（OR=1.88）是核心预测因子。模型揭示An. coluzzii在中非沿海（<100米）占59.9%，但在内陆高海拔区仅0.37%。刚果盆地<300米区域存在23%的共域现象，打破以往"地理隔离"假说。

3.3 疟疾发病率关联
GLM-4显示An. coluzzii频率每增加10%，疟原虫（Pf）发病率降低0.9%（p<0.001），可能与物种吸血行为差异有关。而年均气温每升1°C，Pf风险增加10%。

3.4 未来适生区预测
当前An. coluzzii适生区占撒哈拉以南29.9%（687万km²）。SSP585情景下，2100年适生区将扩大至1450万km²，东非出现低适生廊道，可能连接现存肯尼亚种群与中西非种群。

结论与意义
该研究首次量化了生态气候因子对两种蚊虫分布的影响，揭示An. coluzzii沿海岸和干旱区的扩张潜力。预测显示气候变化可能打破东非的地理屏障，使An. coluzzii侵入传统An. arabiensis主导区，这将重塑疟疾传播格局。更关键的是，由于An. coluzzii与An. gambiae存在强生殖隔离，其范围扩张可能阻碍基因驱动等物种特异性防控措施的效果。研究强调需在东非加强分子监测，并开发适应分布变化的精准防控策略。成果发表于《Science of The Total Environment》，为全球疟疾消除行动提供了前瞻性科学依据。