温度骤变下埃及伊蚊和白纹伊蚊的热应激响应机制及其在自灭蚊控策略中的意义

为解决实验室恒温饲养与野外环境温度差异对自灭蚊控技术（如SIT、IIT等）效果的影响，研究人员系统研究了埃及伊蚊（Aedes aegypti）和白纹伊蚊（Aedes albopictus）在22℃和28℃饲养后暴露于22-38℃的温度骤变下的生存率、呼吸代谢及热休克蛋白（HSP）表达变化。结果表明，温度差异导致成虫存活率显著降低、呼吸代谢抑制及HSP基因上调，为优化蚊虫释放策略提供了关键生理学依据。

　　

在蚊媒传染病防控领域，自灭技术（如不育昆虫技术SIT、沃尔巴克氏体介导的不相容昆虫技术IIT）因其物种特异性优势备受关注。然而，实验室恒温（如28℃）饲养的蚊虫释放到昼夜温差显著的野外环境后，可能因温度骤变引发热应激，导致活动能力下降甚至死亡，直接影响防控效果。这一矛盾成为制约技术推广的潜在瓶颈。

针对这一难题，Texas Tech University的研究团队在《Parasites》发表论文，通过模拟温度骤变场景，首次系统比较了两种重要病媒蚊——埃及伊蚊和白纹伊蚊的热应激响应机制。研究设计巧妙对比了幼虫期饲养温度（22℃/28℃）与成虫暴露温度（22℃/28℃/32℃/38℃）的组合效应，从生存率、CO₂呼吸代谢率和热休克蛋白（HSP26/HSP83/Hsc70）表达三个维度解析温度适应的生理代价。

关键技术方法包括：1）建立多温度组合饲养-暴露体系；2）使用Li-Cor气体分析仪量化CO₂呼吸速率；3）qPCR检测热休克基因时序表达；4）基于翼长测量排除发育温度对体型的干扰。所有实验均采用NIH标准蚊株（Ae. albopictus MRA-804）和加州野外株（Ae. aegypti），确保结果可靠性。

温度骤变显著降低成虫存活率
当暴露温度与饲养温度差异≥6℃时，两种蚊虫的存活率急剧下降。最极端案例是38℃暴露组，所有个体在24小时内死亡（

）。值得注意的是，28℃饲养的蚊虫遭遇22℃低温时，其死亡率与高温暴露组相当，揭示低温应激同样致命。

呼吸代谢呈现"休眠样响应"
与预期相反，温度骤变未引发代谢亢进，反而导致CO₂释放量显著降低（GEE模型P<0.0001）。例如28℃饲养的埃及伊蚊雌虫在32℃暴露时，呼吸速率下降29 mmol/mol（

）。这种"代谢抑制"现象提示蚊虫可能通过降低能耗应对热应激。

热休克蛋白表达呈现时序特异性
HSP基因在暴露2小时即显著上调（如AeaHsp83在38℃组表达量增加8倍），但24小时后基本恢复基线（

）。白纹伊蚊的HSP响应强度普遍高于埃及伊蚊，暗示物种间存在应激调控差异。

体型发育不受饲养温度影响
翼长测量证实22℃与28℃饲养的成虫体型无统计学差异（P>0.05），排除体型因素对结果的干扰（

）。

该研究首次揭示蚊虫应对温度骤变的"三重防御机制"：短期依赖HSP分子保护、中期启动代谢抑制、长期则面临生存危机。这对自灭技术实践具有明确指导价值：建议在日均温接近饲养温度时（如温带地区清晨/傍晚）释放蚊虫，避免正午高温时段。未来研究可结合野外微气候数据，建立温度适应的预测模型，进一步提升蚊虫释放策略的精准度。