温度与年龄协同调控吸血后蚊子血细胞吞噬活性：揭示环境变暖对免疫衰老的新影响

本研究探讨了环境温度与年龄如何交互影响吸血后蚊子血细胞的吞噬功能。研究人员通过控制饲养温度（27°C、30°C、32°C）和吸血日龄（3、5、10天），发现 warmer temperature 和 aging 共同增强吞噬指数（phagocytic index）与吞噬容量（phagocytic capacity），但 warmer temperature 并未加速免疫衰老进程。该研究为理解气候变化下蚊子免疫应答调控提供了关键机制见解。

　　

当雌蚊为了繁殖所需营养而吸血时，它们不仅获得了卵子发育的关键资源，同时也暴露于病原体感染的风险之中。血细胞（hemocytes）作为蚊子免疫系统的核心执行者，负责吞噬病原体（phagocytosis）、产生黑化反应（melanization）所需的酶以及分泌裂解因子。然而，蚊子的免疫效能受到环境温度（environmental temperature）和年龄（aging）的双重影响：作为变温动物（poikilothermic ectotherms），其体温直接受环境温度调控；而随着年龄增长，机体经历衰老（senescence），导致生理功能全面衰退。

尽管先前研究已证实，在仅取食糖分的蚊子中，温暖环境会加速免疫衰老（immune senescence）——表现为血细胞数量减少和吞噬功能下降，但吸血后这一过程如何受温度和年龄的交互调控仍属未知。吸血行为本身会引发蚊子生理状态的剧烈变化：血餐激活血细胞增殖、改变代谢进程、诱导胰岛素样肽（insulin-like peptides, ILPs）和20-羟基蜕皮酮（20-hydroxyecdysone）的分泌，从而短暂增强免疫反应。更重要的是，全球气候变暖正在使蚊子生存环境的热胁迫加剧，理解温度与年龄如何协同调控吸血后的免疫应答，对预测蚊媒疾病传播风险具有重要意义。

为此，范德比尔特大学Julián F. Hillyer团队在《Journal of Invertebrate Pathology》上发表论文，系统分析了在不同温度（27°C、30°C、32°C）下饲养、并于不同日龄（3天、5天、10天）吸血的冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）其血细胞吞噬功能的变化。研究人员通过腹腔注射绿色荧光蛋白标记的大肠杆菌（GFP-expressing E. coli），1小时后使用Vybrant CM-DiI和Hoechst 33342对血细胞进行活体染色，再通过血淋巴灌注（hemolymph perfusion）技术收集细胞，固定后利用荧光显微镜计数每只蚊子的前50个血细胞中发生吞噬的细胞比例（吞噬指数, phagocytic index）以及每个吞噬细胞内的平均细菌数（吞噬容量, phagocytic capacity）。

研究首先发现，在吸血后整体时间段内（合并24小时与72小时数据），吞噬指数随温度升高而显著增加（27°C时34%，32°C时48%），但随年龄增长仅略有上升（3日龄38%，10日龄42%）。吞噬容量则表现出类似趋势：温度越高（27°C至32°C）或年龄越大（3天至10天），单个血细胞吞噬的细菌数量越多。

接下来，团队按吸血后的时间点进行分阶段分析：

在吸血后24小时（血餐尚未完全消化），吞噬指数在32°C时最高（53%），且在不同温度下，年龄对吞噬活性的影响模式各异：在27°C和30°C下，吞噬指数随年龄增长先升后稳；而在32°C下，则先升后降，说明高温改变了衰老对吞噬功能的调控方式。吞噬容量在此时也同时受温度与年龄的正向调控，但二者无交互作用。

至吸血后72小时（血餐已完全消化并排出），吞噬指数仍随温度升高而增加（27°C→30°C时从34%升至41%），但年龄的影响减弱。吞噬容量在高温下依然较高，然而年龄效应变得不显著。值得注意的是，温度与年龄此时出现显著交互作用：在30°C下，5日龄蚊的吞噬容量最高；而在27°C和32°C下，则是10日龄蚊表现最佳。这一非线性的变化模式提示，血餐消化完成后，温度与衰老的协同效应更为复杂。

与先前糖饲蚊子研究对比，本研究发现吸血行为改变了温度对免疫衰老的调控模式：在糖饲条件下， warmer temperature 会加速吞噬功能的衰退；但在血饲后， warmer temperature 反而增强吞噬活性，且并未导致衰老相关功能的加速下降。作者提出两种可能机制：一是血餐提供的营养资源缓解了热胁迫（thermal stress）带来的代谢成本，使血细胞在高温下仍能维持高活性；二是吸血本身激活的免疫信号（如ILP3和20-hydroxyecdysone）与温度应激信号发生交互，使血细胞处于更敏感的应答状态。

这项研究首次揭示吸血行为可改变温度与年龄对蚊子细胞免疫的协同调控模式，为建立更准确的蚊媒传播动力学模型提供了生理学依据。在气候变暖背景下，高温可能反而增强吸血后蚊子的病原体清除能力，这一发现挑战了“高温必然削弱蚊子免疫”的传统认知，提示我们需要重新评估温度对蚊媒疾病传播风险的影响。