沃尔巴克氏体wAlbB作为生物标记物在伊蚊不育技术中的应用研究

【字体: 时间:2025年07月15日 来源:Infectious Diseases of Poverty 4.8

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  为解决蚊媒疾病防控中不育昆虫技术(SIT)的标记难题,研究人员通过16S rRNA测序和qPCR技术,系统分析了去除沃尔巴克氏体(Wolbachia)对白纹伊蚊(Aedes albopictus)微生物组的影响,发现wAlbB可作为区分辐照不育雄蚊与野生雄蚊的稳定生物标记物。该研究为优化SIT监测提供了新策略。

  

蚊媒传染病是全球公共卫生的重大威胁,传统防控方法因耐药性和环境问题面临挑战。不育昆虫技术(SIT)通过释放辐射不育雄蚊抑制种群,但如何区分释放个体与野生群体一直是技术瓶颈。当前染料标记法存在耐久性差、影响昆虫适应性等问题,亟需开发内源性生物标记物。

中山大学热带病控制教育部重点实验室的研究团队针对这一难题,以天然携带沃尔巴克氏体(Wolbachia)的白纹伊蚊(GUA品系)及其经四环素处理后获得的共生菌清除品系(GT)为模型,通过微生物组学分析揭示了共生菌去除对宿主菌群的影响,并筛选出可用于SIT监测的稳定生物标记物。

研究采用16S rRNA V3-V4区测序比较GUA与GT品系的微生物多样性,通过qPCR定量主要菌属(Asaia、Wolbachia、Enterococcus、Elizabethkingia),并利用PCR验证标记物在工厂化生产不育雄蚊与野外种群中的分布差异。此外,通过标记-释放-重捕实验评估了标记物的现场适用性。

微生物多样性分析

通过1,575,628条高质量序列分析发现,GT品系与GUA品系在门水平上核心菌群相似(96%为变形菌门、厚壁菌门等),但去除Wolbachia后雄性菌群组成发生显著改变。雌性个体则未表现显著差异,表明性别和年龄是影响菌群结构的关键因素。

关键菌属动态变化

qPCR证实Wolbachia在GT品系中完全缺失,而Enterococcus在GT雄性中丰度显著升高(P=0.0062)。值得注意的是,wAlbB在野外雄蚊中感染率高达96.7%,显著高于wAlbA(61.7%),且工厂化生产的辐照GT雄蚊始终为阴性。

标记物验证

在2000只荧光标记的辐照雄蚊释放实验中,wAlbB检测准确区分了重捕的不育个体(0/96阳性)与野生蚊虫(95.8%阳性),而Enterococcus因环境变异大(野外与工厂种群阳性率无显著差异)不适合作为标记物。

该研究首次证实wAlbB可作为区分辐照不育雄蚊与野生个体的可靠内源性标记,解决了SIT技术中传统标记方法影响昆虫适应性的问题。研究还发现Wolbachia去除会重塑宿主菌群结构,尤其显著提升雄性Enterococcus丰度,这为理解共生菌-宿主互作提供了新视角。成果发表于《贫困传染病》杂志,为蚊媒防控提供了创新技术路径,对推广环境友好型病媒控制策略具有重要意义。

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