孟加拉国埃及伊蚊与库蚊的拟除虫菊酯抗性机制:首次揭示三重kdr突变与L1014F突变的分子流行病学特征

【字体: 时间:2025年07月10日 来源:Acta Tropica 2.1

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  本研究针对孟加拉国登革热和丝虫病媒介昆虫的拟除虫菊酯抗性问题,通过CDC瓶式生物测定和VGSC基因测序技术,首次在埃及伊蚊中发现S989P+V1016G+F1534C三重kdr突变组合,并在库蚊中证实L1014F突变普遍存在。研究揭示了不同浓度敌杀死处理下的抗性表型差异(埃及伊蚊39.5%-27.3%,库蚊74%-25%),为东南亚地区抗性分子监测提供了关键基线数据。

  

在登革热年发病量突破30万例的孟加拉国,蚊虫对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性已成为公共卫生危机。2023年达卡和坦盖尔地区的疫情暴发期间,市政部门持续使用敌杀死(deltamethrin)进行消杀,但蚊虫密度仍居高不下。这种现象背后,是VGSC基因突变导致的击倒抗性(knockdown resistance, kdr)机制在作祟——就像给蚊子的神经系统装上"防弹衣",使神经毒剂难以奏效。

日本文部科学省资助的LaMer污染研究中心联合孟加拉国研究人员,在《Acta Tropica》发表的研究首次绘制了该国蚊虫抗性基因图谱。团队采用CDC标准瓶式生物测定法测试不同浓度(1X-10X)敌杀死的致死率,结合线粒体COI基因和核基因ace-2的分子鉴定,确认样本包含埃及伊蚊(Aedes aegypti)和致倦库蚊(Culex quinquefasciatus)。通过VGSC基因靶向测序,揭示了此前东南亚地区未报道的突变组合模式。

关键技术包括:1)从达卡8个地点和坦盖尔3个地点采集幼虫建立实验种群;2)使用COI基因条形码和ace-2特异性引物进行物种鉴定;3)标准化CDC瓶式生物测定评估抗性表型;4)VGSC基因片段扩增与Sanger测序分析kdr突变位点。

【分子鉴定结果】
线粒体COI基因系统发育分析显示所有埃及伊蚊样本与参考序列(NC_035159.1)100%匹配。库蚊群体中16/22样本经ace-2基因鉴定为致倦库蚊,其余属于库蚊复合体。

【抗性表型特征】
敌杀死1X浓度下,埃及伊蚊抗性率达39.5%,随浓度升高至5X时降至27.3%,呈现剂量依赖性。库蚊群体则显示更复杂的非线性响应:1X时抗性率高达74%,3X时65%,5X骤降至25%,10X又回升至37%,暗示可能存在代谢抗性机制参与。

【kdr突变谱系】
埃及伊蚊群体发现三种基因型:

  1. 989PP+1016GG(纯合突变)
  2. 989PP+1016GG+1534CC(新型三重突变)
  3. 989PP+1016GG+1534FC(杂合突变)
    其中S989P突变系孟加拉国首次报道。库蚊群体则100%存在L1014F纯合突变,与亚洲其他地区报道一致。

讨论指出,三重突变组合989PP+1016GG+1534CC可能产生协同抗性效应,这与越南发现的L982W+F1534C突变增强抗性现象类似。特别值得注意的是,尽管库蚊群体普遍携带L1014F突变,但5X剂量下抗性率异常下降,提示可能存在GABA受体突变或其他代谢酶参与的抗性通路。

该研究建立了三个重要基准:首次证实孟加拉国存在S989P突变;发现VGSC基因1534位点存在杂合突变;记录到敌杀死抗性率与浓度间的非线性关系。这些发现为优化消杀策略提供了分子依据——例如对埃及伊蚊使用5X浓度可能更有效,而对库蚊则需要交替使用不同作用机制的杀虫剂。研究强调,在登革热流行区开展持续的kdr突变监测,对延缓抗性发展具有关键意义。

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