按蚊糖血餐时序调控对溴氰菊酯抗性的复杂影响机制研究

【字体: 时间:2025年08月29日 来源:Malaria Journal 3

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  本研究针对杀虫剂抗性日益严重的疟疾媒介冈比亚按蚊(Anopheles gambiae),创新性地探究了糖源植物种类(T. nerifolia/I. coccinea/M. coromandelianum)、血餐时机与年龄因素对其溴氰菊酯(deltamethrin)抗性表型的调控作用。通过双实验设计首次揭示:血餐后15-18h(解毒酶活性高峰期)可提升22.7%抗性,而60-63h后抗性反降8.7%;年轻蚊虫(4日龄)抗性显著高于老龄个体(11日龄)。该发现为田间抗性监测时间窗口选择及植物源防控策略优化提供了关键理论依据。

  

在疟疾防控领域,杀虫剂抗性正成为全球性挑战。冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)作为主要传疟媒介,其日益增强的杀虫剂抗性严重削弱了防控效果。传统研究多聚焦于抗性基因的遗传机制,却忽视了环境因素特别是饮食对抗性表型的调控作用。这项发表于《Malaria Journal》的研究独辟蹊径,首次系统揭示了糖血餐时序与蚊虫年龄对抗性表型的复杂影响,为破解抗性管理困境提供了新视角。

研究团队采用双实验设计:实验一考察不同糖源植物(T. nerifolia/I. coccinea/M. coromandelianum)与血餐后暴露时间(15-18h vs 60-63h)的交互效应;实验二探究糖源与血餐年龄(4日龄 vs 11日龄)的关系。采用WHO标准管测法,以0.5%溴氰菊酯处理1小时后记录击倒率(Knock-down)和24小时死亡率。样本来自科特迪瓦Tiassalé田间抗性种群,实验室标准化饲养确保可比性。

实验1:血餐时序的"双刃剑"效应

血餐后15-18小时暴露组死亡率显著降低22.7%,印证了血餐诱导的解毒酶(如P45014.5-fold)上调关键窗口期。但60-63小时后组别出现逆转,死亡率反增8.7%,揭示消化后期氧化应激(ROS)累积可能抵消抗性优势。值得注意的是,三种糖源植物虽糖分差异显著,却未影响死亡率(p=0.869),暗示非糖类植物成分可能主导抗性调控。

实验2:年龄依赖的抗性衰减

4日龄蚊虫死亡率(60.7%)显著低于11日龄组(66.4%),符合"衰老-氧化损伤"理论。但血餐展现出年龄特异性保护:使年轻组死亡率降低16.4%,而老龄组降幅达35.4%,提示血餐可能通过营养补充部分修复老龄个体的抗氧化缺陷。击倒率数据更揭示出戏剧性逆转:血餐使年轻组击倒率增加14.5%,却使老龄组降低21.5%,这种"年龄-血餐"双向互作在既往研究中未见报道。

讨论与启示

研究颠覆了"植物糖源直接影响抗性"的常规认知,证明T. nerifolia等植物虽糖分迥异,但通过未知代谢途径达成相似抗性效果。血餐时间窗口的精准定位(15-18h)为田间喷雾时机选择提供了分子时钟依据。年龄梯度实验则警示:传统抗性监测若忽视蚊虫龄期,可能严重低估实际防控难度。这些发现促使重新审视"环境-基因"互作框架,建议将饮食时序参数纳入抗性监测标准,并为植物源增效剂的研发开辟新思路。

该研究的局限在于仅测试溴氰菊酯单剂,且未解析植物次生代谢物的具体作用通路。未来研究可拓展至新烟碱类等其它杀虫剂,并结合代谢组学揭示关键植物活性成分。这些突破将推动疟疾防控从"单纯杀虫"向"生态调控"的战略转型。

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