牙买加伊蚊种群对杀虫剂的抗药性检测及转录组学响应分析

《Parasites & Vectors》：Phenotypic insecticide resistance in Jamaican Aedes spp. and resistance-associated transcripts in Aedes aegypti

摘要

背景

蚊子媒介中的杀虫剂抗药性对加勒比地区媒介传播疾病（vector-borne diseases）的控制构成了威胁。在牙买加，埃及伊蚊（Aedes aegypti）在城郊和城市环境中已被证实存在抗药性，而其他潜在媒介物种的敏感性以及埃及伊蚊接触杀虫剂后的转录反应尚缺乏充分描述。

方法

从牙买加的城市地区（金斯敦都市区及圣安德鲁教区，简称KSA）和农村地区（哈诺威县的朗西斯湾，Lances Bay）收集埃及伊蚊，使用CDC瓶法生测法评估其对拟除虫菊酯类和马拉硫磷的敏感性。仅从城市KSA地区收集白纹伊蚊（Aedes albopictus），并评估其对溴氰菊酯的敏感性。对KSA地区收集的埃及伊蚊进行马拉硫磷和吡丙醚暴露后的转录组学分析。

结果

城市和农村的埃及伊蚊群体均表现出对氯菊酯、溴氰菊酯和马拉硫磷的多类抗药性。在30分钟诊断时间点，城市KSA群体对氯菊酯的死亡率为0%，对溴氰菊酯的死亡率为22.0% ± 2.7%，对马拉硫磷的死亡率为70.5% ± 9.8%。农村哈诺威地区的埃及伊蚊群体对氯菊酯和马拉硫磷的死亡率均为0%，对溴氰菊酯的死亡率仅为8.1% ± 2.6%。KSA地区的埃及伊蚊和白纹伊蚊均表现出对溴氰菊酯的抗药性，死亡率低于CDC的敏感性阈值。转录组学分析显示，马拉硫磷暴露后与解毒和表皮相关的基因显著过表达，而吡丙醚则引发涉及代谢和内分泌通路的中等但广泛的反应，这与杀虫剂暴露后多个基因家族均发生转录反应的现象一致。

结论

牙买加伊蚊群体中的杀虫剂抗药性具有广泛性、异质性和动态性。这些发现支持需要基于本地信息的抗药性监测以及超越单纯依赖拟除虫菊酯的综合媒介管理策略。

图形摘要

背景

蚊子媒介中的杀虫剂抗药性对加勒比地区媒介传播疾病的控制构成了威胁。在牙买加，埃及伊蚊（Aedes aegypti）在城郊和城市环境中已被证实存在抗药性，而其他潜在媒介物种的敏感性以及埃及伊蚊接触杀虫剂后的转录反应尚缺乏充分描述。

方法

从牙买加的城市地区（金斯敦都市区及圣安德鲁教区，简称KSA）和农村地区（哈诺威县的朗西斯湾，Lances Bay）收集埃及伊蚊，使用CDC瓶法生测法评估其对拟除虫菊酯类和马拉硫磷的敏感性。仅从城市KSA地区收集白纹伊蚊（Aedes albopictus），并评估其对溴氰菊酯的敏感性。对KSA地区收集的埃及伊蚊进行马拉硫磷和吡丙醚暴露后的转录组学分析。

结果

城市和农村的埃及伊蚊群体均表现出对氯菊酯、溴氰菊酯和马拉硫磷的多类抗药性。在30分钟诊断时间点，城市KSA群体对氯菊酯的死亡率为0%，对溴氰菊酯的死亡率为22.0% ± 2.7%，对马拉硫磷的死亡率为70.5% ± 9.8%。农村哈诺威地区的埃及伊蚊群体对氯菊酯和马拉硫磷的死亡率均为0%，对溴氰菊酯的死亡率仅为8.1% ± 2.6%。KSA地区的埃及伊蚊和白纹伊蚊均表现出对溴氰菊酯的抗药性，死亡率低于CDC的敏感性阈值。转录组学分析显示，马拉硫磷暴露后与解毒和表皮相关的基因显著过表达，而吡丙醚则引发涉及代谢和内分泌通路的中等但广泛的反应，这与杀虫剂暴露后多个基因家族均发生转录反应的现象一致。

结论

牙买加伊蚊群体中的杀虫剂抗药性具有广泛性、异质性和动态性。这些发现支持需要基于本地信息的抗药性监测以及超越单纯依赖拟除虫菊酯的综合媒介管理策略。

图形摘要