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优化实验室条件下马来按蚊(Anopheles maculatus)血餐成功率的关键因素研究:饥饿时长与诱饵系统的协同效应
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月27日 来源:Acta Tropica 2.1
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针对泰国重要疟疾媒介马来按蚊(An. maculatus)实验室饲养中血餐成功率低的难题,AFRIMS研究团队系统评估了糖剥夺时长(2/8/16小时)、膜饲系统(牛肠/香肠衣/鸡皮/活鼠)和诱饵(黑光+BG-Lure)的协同效应。发现16小时饥饿使成功率提升至42.3%,活鼠饲喂达59.3%,联合诱饵系统更使成功率飙升至82%,为疟疾媒介大规模实验室培育提供了标准化方案。
在东南亚疟疾防控的战场上,马来按蚊(Anopheles maculatus)作为泰国北部森林地带的主要传疟媒介,其独特的生态习性给防控工作带来严峻挑战。这种偏好干燥河床繁殖的蚊种,不仅具有黄昏时段(18:00-21:00)的吸血高峰特性,更因其在人工饲养条件下反复无常的吸血行为,成为困扰科研人员的"实验室难题"。传统膜饲系统对该蚊种的饲喂成功率波动极大,记录显示从0%到100%不等,中位数仅25.6%,甚至有18.2%的试验遭遇全军覆没。这种状况严重制约着抗疟新药测试和媒介控制策略研发的进程。
面对这一困境,武装部队医学科学研究院(Armed Forces Research Institute of Medical Sciences, AFRIMS)昆虫学系的研究团队展开系统攻关。该团队自2022年建立泰国塔克省野外种群实验室品系以来,针对影响血餐成功的三大关键因素——能量代谢调控(糖剥夺时长)、物理刺激(膜饲系统类型)和化学引诱(黑光+BG-Lure复合诱饵)展开精细调控实验。研究成果发表于《Acta Tropica》,为疟疾媒介研究提供了可复制的标准化饲养方案。
研究采用多因素交叉实验设计,核心方法包括:采集自泰国塔克省(16°1′0″N 98°51′46″E)的野外种群建立实验室品系;设置梯度糖剥夺时间(2/8/16小时)比较血餐成功率;平行测试四种饲喂系统(牛肠/胶原蛋白香肠衣/鸡皮/活鼠)的生物相容性;评估光化学复合诱饵系统的协同效应。所有实验均在标准化环境(温度27±1°C,湿度70±5%,12:12光暗循环)下进行,每组重复≥30次。
【Mosquito Colony Establishment and Rearing Conditions】章节显示,研究团队通过牛诱饵陷阱捕获野生种群,采用10%蔗糖棉球维持转运存活率。幼虫阶段实施精细化饲养管理,每日两次投喂碎鱼饲料,成虫羽化后按性别分养,为后续实验提供标准试虫。
【Effect of Sugar Deprivation on Mosquito Feeding Success】部分揭示能量代谢调控的关键作用:16小时糖剥夺组血餐成功率(42.3%)显著高于8小时(15.3%)和2小时(14%)组(p<0.001),且死亡率控制在2%以下。这证实适度饥饿能有效激活雌蚊吸血欲望,但需精准平衡生存压力与行为激励。
膜饲系统比较实验得出突破性发现:活鼠饲喂组成功率(59.3%)居首,牛肠(35.3%)和香肠衣(24.7%)次之,鸡皮系统(10.7%)表现最差。这为替代活体饲喂提供了优选方案,特别是当结合黑光+BG-Lure复合诱饵时,成功率跃升至82%,创下该物种实验室饲喂记录。
【Discussion】部分深入阐释其科学价值:研究首次建立An. maculatus能量代谢-感觉刺激协同调控模型,16小时糖剥夺可重置蚊虫能量分配优先级,而牛肠膜与黑光(360-400nm)的组合能模拟宿主血管红外辐射和皮肤挥发物特征。BG-Lure所含的人体气味成分(L-乳酸、氨、羧酸)则完美补足了化学引诱链的最后一环。
该研究的现实意义体现在三方面:首先,82%的饲喂成功率使大规模抗疟药物筛选成为可能;其次,建立的标准化流程可推广至An. funestus等难饲养媒介;最后,减少活体使用符合动物伦理要求。正如通讯作者Siriporn Phasomkusolsil强调的,这项成果不仅解决了AFRIMS实验室的具体困难,更将为全球热带病防控网络提供关键技术支撑。未来研究可进一步优化膜饲系统表面拓扑结构,并探索蚊虫嗅觉受体基因表达与诱饵成分的剂量效应关系。
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