埃塞俄比亚Metehara地区Anopheles stephensi与Anopheles arabiensis对Plasmodium falciparum配子体的比较易感性研究

《Parasites & Vectors》：Comparative permissiveness of Anopheles stephensi colony mosquito with an Anopheles arabiensis colony to Plasmodium falciparum gametocytes in Metehara, Ethiopia

　　

背景：斯氏按蚊（Anopheles stephensi）在非洲的建立引发了对其相对于本地主要媒介传播当地恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）菌株潜在作用的担忧。为解决这一问题，研究人员通过配对直接膜饲喂试验（direct membrane feeding assay, DMFA），比较了新建立的斯氏按蚊蚊群与实验室适应的阿拉伯按蚊（Anopheles arabiensis）蚊群（埃塞俄比亚的主要疟疾媒介）的易感性（permissiveness）。方法：研究人员在埃塞俄比亚中部的Metehara卫生中心招募了43名经显微镜确诊携带恶性疟原虫配子体（gametocytes）的患者。使用新鲜静脉血样本，通过配对DMFA饲喂3–5日龄雌性斯氏按蚊和阿拉伯按蚊蚊群，评估感染性；饲喂后第10天，通过显微镜检查卵囊（oocyst）发育情况。媒介易感性通过卵囊阳性蚊虫比例和中肠卵囊感染强度来确定。结果：阿拉伯按蚊的饲喂效率（中位数85.0%，四分位距[interquartile range, IQR] 80–89%）高于斯氏按蚊（78.3%，IQR 73–85%；P?=?0.008）。导致至少一只蚊虫感染的血餐比例在斯氏按蚊（69.7%，n?=?30）和阿拉伯按蚊（67.4%，n?=?29）之间相当（P?=?0.94）。两个蚊群之间的感染率存在强相关性（Spearman’s ρ?=?0.85；P?疟疾仍是全球重大公共卫生挑战。近年来，亚洲媒介斯氏按蚊（Anopheles stephensi）入侵非洲，自2012年在吉布提首次发现后，已扩散至埃塞俄比亚、苏丹、肯尼亚等多个国家。由于恶性疟原虫（Plasmodium falciparum）起源于非洲，并与当地媒介共同进化，评估入侵媒介对当地寄生虫菌株的易感性成为防控优先事项。此前研究多聚焦于间日疟原虫（Plasmodium vivax），关于恶性疟原虫的配对比较数据有限。为此，研究人员在埃塞俄比亚Metehara地区开展了一项配对直接膜饲喂试验（direct membrane feeding assay, DMFA），比较新建立的斯氏按蚊蚊群与实验室适应的主要媒介阿拉伯按蚊（Anopheles arabiensis）蚊群对来自有症状患者恶性疟原虫配子体的易感性。

该研究于2024年8月至2025年1月在埃塞俄比亚中部Metehara镇的Dire Gobu和Haro Adi两个卫生中心进行。研究人员招募了43名显微镜确诊恶性疟原虫配子体阳性的患者，采集静脉血用于配对DMFA。3–5日龄雌性斯氏按蚊和阿拉伯按蚊在平行实验中饲喂同一患者血液，饲喂后第10天解剖中肠并染色计数卵囊；对于低卵囊感染批次（感染率<20%）的蚊虫，在第14天通过18S rDNA定量聚合酶链反应（quantitative polymerase chain reaction, qPCR）检测子孢子。主要结局指标包括卵囊阳性蚊虫比例、中位卵囊密度以及子孢子阳性率。研究人员还通过多重实时qPCR和逆转录qPCR对寄生虫种类和配子体性别进行定量。

研究参与者特征显示：43名参与者中，41例为单纯恶性疟原虫感染，2例为恶性疟原虫和间日疟原虫混合感染；18S qPCR进一步确认40例为单纯恶性疟原虫，3例为混合感染。参与者中位年龄为16岁（四分位距[interquartile range, IQR] 9–31岁），51.1%为男性。显微镜检配子体几何平均密度为632.6个/μL（95%置信区间[confidence interval, CI] 405.1–987.7），总寄生虫密度与无性期密度高度相关（ρ=0.84，P=0.001）。雌配子体几何平均密度为50.2个/μL，雄配子体为44.0个/μL，性别比为0.97。

饲喂效率和中肠感染比例的比较：共使用5040只斯氏按蚊和5040只阿拉伯按蚊进行43次配对饲喂。阿拉伯按蚊的饲喂效率（中位数85.0%，IQR 80–89%）显著高于斯氏按蚊（78.3%，IQR 73–85%；P=0.008）。然而，导致至少一只蚊虫感染的血餐比例在两种蚊群间无显著差异（斯氏按蚊69.7%，阿拉伯按蚊67.4%；P=0.94）。两种蚊群的中肠感染比例均为30.7%（斯氏按蚊n=396，阿拉伯按蚊n=387），且配对饲喂中的感染率呈强正相关（Spearman’s ρ=0.85，P<0.001），表明两种蚊群对本地寄生虫的易感性高度一致。

恶性疟原虫的建立与卵囊强度：在396只感染的斯氏按蚊中计数到19,914个卵囊，在387只感染的阿拉伯按蚊中计数到28,478个卵囊。平均卵囊密度与感染比例在两种蚊群中均显著相关（斯氏按蚊ρ=0.95，P<0.001；阿拉伯按蚊ρ=0.89，P<0.001）。配对饲喂结果未显示任何偏向性（平均偏差0.84，95%一致性界限?36.3至38.0；P=0.515）。感染蚊群的中位卵囊密度相当（斯氏按蚊13.5个/蚊，IQR 3.7–44.5；阿拉伯按蚊26.3个/蚊，IQR 10.4–89.3；P=0.083）。在低感染批次中，斯氏按蚊和阿拉伯按蚊的子孢子阳性比例分别为14.2%（17/120）和10.0%（10/100），无显著差异（P=0.345），证实低密度卵囊感染仍可发育至子孢子阶段。

讨论部分指出，阿拉伯按蚊更高的吸血效率可能源于长期实验室品系的适应性选择，并不反映自然种群的真实差异。两种蚊群在感染比例和卵囊强度上的高度相似性，强调了斯氏按蚊作为新兴媒介的流行病学意义。研究还验证了在低卵囊密度下，显微镜检查可能受到伪影干扰，但分子检测确认两种蚊群均能产生子孢子，说明低水平感染仍具有传播潜力。局限性包括：饲喂试验在受控条件下进行（25±2°C，70±10%相对湿度），未能完全模拟自然环境的变化；血液供体均为有症状患者，寄生虫密度较高，而非洲亚沙哈拉地区大多数传染性传播来自无症状带虫者，其寄生虫密度通常较低，因此未来需在更接近自然传播情境下验证。

结论：该研究表明，斯氏按蚊与主要媒介阿拉伯按蚊一样，对埃塞俄比亚有症状患者携带的当地恶性疟原虫菌株具有易感性。随着该媒介最近在非洲城市地区的扩张，这些发现凸显了早期监测和针对性控制策略的紧迫性，以遏制这一入侵媒介的进一步扩散。

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