蚊子唾液腺是控制疟疾关键

时间:2019-08-30 来源: 专栏
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作者|赵西西

蚊子可以携带数以千计的疟疾寄生虫,但是在吸血期间,蚊子只会将一小部分寄生虫传染给吸血的受试者。

那么疟疾寄生虫在哪里被封锁了?

今天,美国科学家报告说,他们在蚊子的唾液腺中发现了一道屏障,阻止了疟疾寄生虫的传播,这可能成为预防或减少疟疾感染的新目标。

“我们的研究结果进一步详细阐述了蚊子唾液腺在阻止昆虫传播疾病中的作用,”约翰霍普金斯大学医学院细胞生物学教授德博拉安德鲁说。 “通过增强蚊子的自然传播。”障碍,我们或许可以阻止疟疾和其他致命的蚊子传播疾病的蔓延。“

根据世界卫生组织的统计,估计有2.2亿人(主要是热带和亚热带地区)患有疟疾,每年有超过40万人死于疟原虫感染。

这些疾病表现为发烧,发冷,疲劳和出汗。疟疾可以用药物或通过灭蚊方案治疗,但药物和灭蚊方案的高成本一直是控制疟疾的障碍。

疟原虫必须依靠雌性按蚊在其复杂的生命周期中传播。

蚊子吮吸雄性和雌性疟原虫生殖细胞,同时吮吸受感染动物宿主的血液,疟疾寄生虫的生命周期开始。

这些细胞最终到达蚊子的肠道,在那里它们融合形成受精卵,然后穿过肠道内壁并在昆虫的体腔中形成卵囊。

在这些卵囊中,疟疾寄生虫开始迅速增殖,并且数量在增加。当卵囊最终破裂时,疟原虫在唾液腺中积聚,并在蚊子再次吸吮时被排出。

然而,科学家们观察到大多数疟疾寄生虫并未从蚊子传播。

“虽然成千上万的疟原虫侵入唾液腺,但不到十分之一的疟原虫在蚊虫叮咬中传播,”博士后研究员,安德鲁实验室的主要作者迈克尔威尔斯说。 “所以,我们知道唾液腺会阻止疟疾寄生虫的传播,但我们并不清楚确切的机制。”

按蚊的唾液腺分为三片叶子,每片叶子由产生唾液的细胞组成。它们的外层覆盖有保护膜(称为基底膜),每个叶子具有长的管道形状并延伸到昆虫的嘴。

为了释放到体内,疟原虫必须先穿过基底膜,穿过一层唾液腺细胞,然后游过一个叫做分泌腔的空间,最终到达唾液。

为了研究唾液腺是如何阻止疟疾传播的,研究人员首先要求按蚊来从富含啮齿动物的啮齿动物身上吸血。

由于食物摄入量由蚊子本身决定,每只蚊子摄取不同数量的疟原虫。这使得研究人员可以从数百种蚊子唾液腺中收集不同疟原虫感染量的数据。

研究人员随后解剖了这些蚊子的唾液腺,并在高倍显微镜下寻找寄生虫,以系统地确定疟疾寄生虫的位置。

他们发现大多数疟疾寄生虫要么在基底膜上,要么在分泌腔内,但唾液中只有少数疟疾寄生虫。

“疟疾寄生虫似乎能够毫无问题地进入唾液腺,”韦尔斯说。 “因此,这告诉我们疟疾寄生虫在随后进入唾液的尝试中遇到障碍。”

接下来,研究人员在更高放大倍数的显微镜下观察了唾液腺每片叶子的细胞层。他们发现大多数疟原虫似乎无法离开分泌腔并积聚在唾液周围的一层强纤维上,唾液由一种叫做几丁质的物质组成。

然而,一些疟原虫可以穿过甲壳质壁并到达唾液,但是像交通拥堵一样,它们穿过的开口非常狭窄,只允许少量疟原虫通过。 Wells说,幸运的足以通过硬墙的疟原虫可能是咬伤期间释放的疟原虫。

如果你可以加强唾液管周围的几丁质壁,你可能能够阻止感染。研究人员在美国微生物学会的mBio上发表了这项研究的结果。

“我们的研究是一个开创性的第一步,可以更好地了解携带疟疾的蚊子的唾液腺如何限制疟疾寄生虫的传播,”安德鲁说。 “在未来,我们希望这些信息可用于制定阻止疾病传播的策略。并揭示其他昆虫如何影响疾病的传播。“

相关论文信息:

《中国科学报》(

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