《Scientific Reports》:First molecular confirmations of Anopheles dirus and Anopheles scanloni in Indonesia, with DNA of zoonotic, enzootic and human malarias detected in An. dirus
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本研究旨在解决印度尼西亚北苏门答腊省虽报告高发诺氏疟原虫(P. knowlesi)疟疾,但传播媒介未知的问题。研究人员对当地白踝按蚊组(Leucosphyrus Group)蚊种进行鉴定,并检测其头胸部疟原虫(Plasmodium)DNA。结果首次在印尼分子确认了迪罗斯复合体(Dirus Complex)的两个物种,并以大劣按蚊(An. dirus)为主,并在其体内检出了包括诺氏疟原虫(P. knowlesi)、间日疟原虫(P. vivax)等多种人畜共患及人类疟原虫DNA,提示该蚊种在当地的传播中可能扮演重要角色。
在印度尼西亚北苏门答腊省的朗卡特县,一种特殊的疟疾正困扰着当地公共卫生系统。这种疟疾的病原体是诺氏疟原虫(Plasmodium knowlesi),一种通常在猕猴等灵长类动物间传播的疟原虫,却能“跨越物种屏障”,感染人类,引发严重甚至致命的疾病。虽然该地区报告的诺氏疟原虫疟疾病例数量居高不下,但一个关键的科学谜团始终悬而未决:究竟是哪一种或哪几种蚊子,在充当着从动物到人类的“桥梁”媒介?这个问题的答案,对于有效控制这种日益受到关注的人畜共患病至关重要。为此,一支研究团队深入该地区,展开了一场寻找“关键媒介”的科学探索,并将他们的发现发表在了《Scientific Reports》期刊上。
为了精准锁定传播媒介,研究人员采用了经典的人诱捕法(human landing catch)收集按蚊。他们从形态学上将这些蚊子初步归类为白踝按蚊组(Leucosphyrus Group),但仅凭形态难以精确到种,尤其是存在近缘种的复合体。为了得到确凿的物种身份证据,研究人员动用了分子生物学“武器库”:他们进行了内转录间隔区2(Internal Transcribed Spacer 2, ITS2)的DNA测序,并采用了针对迪罗斯复合体(Dirus Complex)的特异性PCR(DiCSIP)以及专门针对斯氏按蚊(Anopheles scanloni)的特异性PCR进行鉴定。接下来,为了查明这些蚊子是否携带了疟原虫,研究人员从蚊子的头胸部提取样本,运用了针对疟原虫18S rRNA基因的逆转录实时定量PCR(reverse-transcription real-time PCR)和巢式PCR(nested PCR)技术,以检测、鉴定和区分不同种类的疟原虫DNA。本研究共分析了597只经形态学初步鉴定的白踝按蚊组蚊子。
分子确认印尼首次出现迪罗斯复合体物种
通过分子鉴定,研究取得了突破性发现:在印尼境内首次从分子层面确认了迪罗斯复合体(Dirus Complex)两个物种的存在。其中,绝大多数的蚊子(占97.8%)被确认为大劣按蚊(Anopheles dirus),而另外一小部分(占2.2%)则是斯氏按蚊(Anopheles scanloni)。这解决了该地区媒介物种身份不明的核心问题。
在大劣按蚊体内检出多种疟原虫DNA
更关键的结果来自疟原虫检测。在7只大劣按蚊的样本中,检出了疟原虫DNA,其中还包括混合感染。检出的疟原虫种类多样:包括猴疟原虫中的诺氏疟原虫(P. knowlesi)和英氏疟原虫(P. inui),以及主要感染人类的人类疟原虫——间日疟原虫(Plasmodium vivax)。此外,还有一个样本同时检测到柯氏疟原虫(P. coatneyi)和诺氏疟原虫(P. knowlesi)的信号,但结果尚不明确。研究人员通过BLAST序列比对分析指出,用于检测非氏疟原虫(P. fieldi)的引物可能与英氏疟原虫(P. inui)发生交叉反应,这提示在解释此类PCR结果时需要谨慎。
研究结论与重要意义
本研究首次在印度尼西亚北苏门答腊省,通过分子手段确凿地证实了大劣按蚊(An. dirus)的存在,并同时确认了同属迪罗斯复合体(Dirus Complex)的斯氏按蚊(An. scanloni)也在当地分布。研究最重要的发现是,在主要蚊种大劣按蚊体内,同时检测到了来自猕猴的疟原虫(如P. knowlesi, P. inui)和人类的疟原虫(P. vivax)的DNA。这一结果具有重要的流行病学意义:它强烈暗示大劣按蚊在这一地区可能扮演着复杂的多重角色。它不仅可能参与猴类疟疾(兽传疟疾)在动物间的循环,还可能介导诺氏疟原虫从猴到人的人畜共患传播。更有甚者,由于它也携带人类疟原虫(P. vivax),它很可能也是传统人类疟疾的传播媒介之一。因此,大劣按蚊被首次指出可能是该地区人畜共患疟疾和人类疟疾传播的一个潜在关键媒介。这一发现为理解北苏门答腊省复杂的疟疾传播动力学,特别是诺氏疟原虫疟疾的传播链条,提供了至关重要的直接证据,也为当地制定更有针对性的媒介控制策略指明了新的方向。