室内滞留喷洒中苯氧威与甲基嘧啶磷对塞内加尔中部地区按蚊kdr和ace-1突变等位基因频率的影响研究

【字体: 时间:2025年08月26日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对杀虫剂抗性威胁疟疾防控的严峻现状,通过评估塞内加尔中部地区实施室内滞留喷洒(IRS)后,苯氧威(bendiocarb)和甲基嘧啶磷(pirimiphos-methyl)对按蚊(An. gambiae s.l.)击倒抗性基因(kdr)和乙酰胆碱酯酶突变(ace-1R)等位基因频率的影响,揭示了IRS干预可显著降低Vgsc-1014F/S抗性基因频率并维持对有机磷/氨基甲酸酯类杀虫剂的敏感性,为非洲疟疾防控中抗性管理策略的优化提供了关键科学依据。

  

疟疾仍是全球重大公共卫生挑战,而杀虫剂抗性正严重威胁以蚊帐和室内滞留喷洒(IRS)为核心的防控措施。在塞内加尔中部地区,随着拟除虫菊酯类杀虫剂抗性在主要媒介冈比亚按蚊(Anopheles gambiae s.l.)中的蔓延,研究人员将目光转向了作用机制不同的苯氧威(bendiocarb)和甲基嘧啶磷(pirimiphos-methyl)。这两种分别靶向乙酰胆碱酯酶(AChE)和电压门控钠通道(Vgsc)的杀虫剂,能否在IRS实施过程中逆转抗性等位基因的扩散?这项发表在《Scientific Reports》的研究给出了关键答案。

研究团队采用WHO标准试管测试法评估蚊虫敏感性,结合IMP-PCR(意向错配引物PCR)进行物种鉴定,并通过特异性扩增检测Vgsc-1014F/S和ace-1G119S突变。样本来自2013-2014年塞内加尔中部IRS实施区(Koungheul、Koumpentoum等)及对照区的野外采集蚊群。

结果部分

按蚊复合体死亡率

在IRS实施区,按蚊种群对拟除虫菊酯呈现空间异质性抗性:Koungheul地区对氯菊酯(permethrin)和溴氰菊酯(deltamethrin)分别表现92%和95%死亡率(疑似抗性),而Malem Hodar地区抗性更为显著(78-89%)。

值得注意的是,所有地区蚊群对甲基嘧啶磷均保持完全敏感性(100%死亡率),苯氧威在IRS区的效果同样显著(除对照区外均达100%)。

物种组成与抗性关联

分子鉴定揭示按蚊复合体以阿拉伯按蚊(An. arabiensis)为主(87.7%),其次为冈比亚按蚊(An. gambiae s.s.,7.2%)和克氏按蚊(An. coluzzii,4.9%)。抗性表型与物种分布密切相关:在拟除虫菊酯抗性群体中,存活个体中阿拉伯按蚊占比达80.8%,且携带更高频率的kdr突变等位基因。

突变等位基因动态

IRS实施显著降低了Vgsc-1014F等位基因频率:2014年IRS区阿拉伯按蚊的1014F频率(0.15)显著低于对照区(0.30)。

尤为关键的是,存活个体中抗性纯合子(FF/SS)比例在IRS区显著降低(P<0.01),而ace-1G119S突变仅零星见于克氏按蚊(频率<0.02),表明苯氧威和甲基嘧啶磷的选择压力尚未导致靶标抗性广泛发展。

这项研究首次系统证实:在拟除虫菊酯抗性泛滥区域,采用非拟除虫菊酯类IRS可有效抑制kdr突变等位基因扩散,尤其对阿拉伯按蚊种群效果显著。甲基嘧啶磷因其独特作用机制(抑制乙酰胆碱酯酶)且与kdr无交叉抗性,成为抗性管理策略的理想选择。研究结果为WHO推荐的杀虫剂轮换策略提供了实证支持,对延缓抗性发展、维持疟疾防控工具效力具有重要实践意义。未来需关注ace-1R突变的潜在演化风险,并探索多靶点联合干预的优化方案。

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