改变蚊子的肠道微生物组以抗击疟疾和登革热

肠道微生物组的另一种观察

Paul-Enguerrand Fady， 理学士。学生微生物学和免疫学
贡献者​​

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            So far, we’我们很高兴通过Reginold Sivarajan等惊人的文章向您介绍肠道微生物组的各个方面’s “阿尔茨海默氏病的治疗方法？”; 亚当·哈桑（Adam Hassan）’s “怀孕和肠道菌群”; and Mario Corrado’s ““失去时间” — How Gut Bacteria’每日例行程序会影响我们的健康”. Today we’d希望提出该领域的另一个不同但同样令人振奋的方面：修改蚊子的肠道微生物组以抵抗热带疾病。
 
           疟疾是南美洲和撒哈拉以南非洲地区特有的媒介传播寄生虫病。它的媒介是蚊子属 按蚊，其中许多物种在这些地区壮成长。与疟疾有关的疾病负担是巨大而可怕的：2016年在全世界造成445,000人死亡，其中90％在非洲。 （世界卫生组织，2016年）因此，与其他疾病相比，有大量资金专门用于抗击这种疾病—worldwide, in 2016, “拨出27亿美元用于控制和消除疟疾”. （世界卫生组织，2017年）尽管要实现国际商定的目标，这仍是所需投资的不足，但这一资金池仍可用于开发创新的疟疾控制方法。

            输入肠道微生物组。 在2010年代，微生物组研究的普及呈爆炸式增长，尤其是围绕肠道微生物组的作用。当我们在2020年临近时，这一趋势显然不会改变：加拿大政府正在为它的发展开辟道路。 加拿大微生物计划;同时，奥巴马政府宣布了 美国国家微生物组计划 [存档链接]，尽管自2016年以来没有发布任何文档，并且该链接当前已断开。

           那么微生物组如何与疟疾控制联系起来？这个想法是肠道微生物组研究的一个杰出应用： 用有害细菌将蚊子的种子播种。细菌属 Wolbachia 感染昆虫。它们在感染蚊子时具有两种独特的能力：首先，它们诱使“细胞质不相容”在男性和女性之间 按蚊 蚊子。 （Sinkins，2004年）控制该机制的机制尚不清楚。但是，这实际上意味着以下几点： 如果被感染的雄性与未感染的雌性交配，则后代甚至在出生之前就死亡。这减少了蚊子的出生总数，这很有用。感染的雌性可以与未感染的雄性交配。但是，后代也将被感染。因此，只需释放大量受感染的女性，即可非常迅速地感染整个人群！

Image: Percentage of the mosquito population over time, with particular releases of Wolbachia-infected females indicated. © 性质 //media.springernature.com/full/nature-static/assets/v1/image-assets/476407a-f1.2.jpg

           
            第二个惊人的能力 Wolbachia 细菌的病因是它们会缩短所感染蚊子的寿命。 （ Schraiber等人，2012年）载体的寿命较短意味着疟疾寄生虫被转移的时间更少！如前所述，要确保整个当地人口都受到感染（因此是短命的），需要做的所有事情就是定期释放被感染的女性。

           一项澳大利亚的研究（专注于传播登革热的蚊子）就是这样做的。登革热是由 按蚊 蚊子属，在热带地区也具有严重的疾病负担。在这项研究中，在间隔10天的9种被释放雌性动物中，发现100％的当地蚊子被感染。 在短短三个月内，整个蚊子种群’肠道微生物组已被修饰，缩短了它们的寿命并阻碍了登革热的传播。 （霍夫曼等人，2011)

           通过向该载体添加其他细菌种类，我们还能获得什么其他效果—还是其他？有多少种更容易利用的疾病控制解决方案，等待政府发现&资助机构是否认识到传染病研究的至关重要性？

             对蚊子肠道微生物组及其在正常宿主生命周期中的贡献有更好的了解，这正属于资助最少的研究类别：“basic” or “fundamental” research. At what cost are we delaying funding research into the 基本的 sciences? 考虑到尤其是通过蚊子传播的疾病数量，以及它们在热带地区造成的发病率和死亡率中所占的很大比例，显然我们不能承受更长的延误时间。


​References:
Hoffmann，A. A.，B. L. Montgomery，J. Popovici，I. Iturbe-Ormaetxe，P.H.Johnson，F.Muzzi，M.Greenfield等。 2011。“在伊蚊种群中成功建立Wolbachia以抑制登革热传播。” 性质 476（7361）：454–59. doi：10.1038 / nature10356。

Schraiber，Joshua G.，Angela N.Kaczmarczyk，Ricky Kwok，Miran Park，Rachel Silverstein，Florentine U.Rutaganira，Taruna Aggarwal等。 2012。“限制使用缩短寿命的沃尔巴克氏病控制登革热的限制。” 理论生物学杂志 297：26–32. doi：10.1016 / j.jtbi.2011.12.006。

Sinkins，Steven P.，2004年。“蚊中的Wolbachia和细胞质不相容性。” In 昆虫生物化学与分子生物学，34：723–29. doi：10.1016 / j.ibmb.2004.03.025。

​世界卫生组织。 2016。“《 2016年世界疟疾报告》。” 世界卫生组织。 doi：10.1071 / EC12504。

世界卫生组织。 2017。“《 2017年世界疟疾报告》。” 世界卫生。 doi：ISBN 978 92 4 1564403。