#新浪科技综合#蚊子传播那么多疾病,自己怎么没事?新浪科技综合2020-09-01 09:53:410阅
来源:学术经纬
地球上杀人最多的动物是什么?是蚊子 。 这并非危言耸听 。 蚊子每天造成的死亡人数比鲨鱼100年来杀死的人还要多 。
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图1/7蚊子每天造成的死亡人数比鲨鱼100年来杀死的人还要多(数据来源:WHO , Global Shark Attack File)蚊子的危险 , 在于它们是出色的疾病“中介” 。 在叮咬吸血的同时 , 它们可能把体内携带的致病寄生虫或病毒传给人类 。 世界范围内 , 蚊子传播的疾病非常多 , 包括疟疾、登革热、脑炎、丝虫病、寨卡、黄热病、基孔肯雅热 , 等等 。
单说疟疾 。 根据世界卫生组织的数据 , 这种致命疾病在全球范围内的病例超过2亿 , 仅2018年一年就造成了约40万人死亡 , 其中大多数是5岁以下儿童 。 每天 , 每2分钟就有一个儿童死于疟疾 。
为什么蚊子能容忍疟原虫(疟疾的病原体)或病毒待在体内并帮助传播疾病?它们为什么有抵抗感染的免疫力?这些问题的答案 , 将有助于人类找到有效的方法来控制蚊子传播疾病 。
科学家们决定在蚊子的免疫系统中一探究竟 。 为此 , 一支跨国研究团队针对两种主要的传播疾病的蚊子——冈比亚按蚊(Anopheles gambiae)和埃及伊蚊(Aedes aegypti) , 收集了它们的8500多个血细胞(hemocyte , 相当于白细胞)展开详细分析 , 以单个细胞的分辨率绘制出了第一份蚊子免疫细胞图谱 。
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图3/7这项研究发表在顶尖学术期刊《科学》的最新一期上 。 研究第一作者、来自惠康·桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)的Gianmarco Raddi博士说:“我们对蚊子的免疫系统进行了首次大规模调查 , 使用单细胞测序技术 , 发现了过去从未见过的新型免疫细胞和细胞状态 。 我们还观察了被疟原虫感染的蚊子 , 第一次在分子层面上研究了蚊子的免疫反应 , 并确定涉及这一过程的细胞类型和信号通路 。 ”
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图4/7实验流程示意图在这份细胞图谱中 , 科学家们可以知道每个血细胞打开了哪些基因 , 并通过识别细胞表达的特异性蛋白 , 给不同类型的细胞打上专门的分子标记 。 以往 , 通过形态观察只能区分出3种血细胞;而新的方法揭示 , 按蚊和伊蚊的免疫细胞类型实际上都更为多样 , 至少是以前所见的2倍 。
尤其值得注意的是 , 比较两种蚊子的免疫细胞类型发现 , 按蚊体内有一类独特的免疫细胞是伊蚊没有的 。 而这两种蚊子传播的疾病并不相同 , 按蚊是疟疾的主要传播者 , 而伊蚊传播登革热、黄热病和寨卡病毒等 。 因此 , 不同类型的免疫细胞可能是参与不同疾病传播过程的关键 。
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图5/7虽然都通过叮咬传播疾病 , 但不同种类的蚊子传播的病原体不同(图片来源:Pixabay)研究人员把按蚊体内发现的罕见免疫细胞命名为巨细胞(megacyte) , 因为它们个头相对巨大 。 这些细胞的特点是大量表达一种转录因子“脂多糖诱导肿瘤坏死因子”(LL3) 。 进一步实验显示 , 人为去除这种关键分子后 , 按蚊的“免疫启动”过程会受到影响——而这是蚊子感染疟原虫后一种必不可少的免疫反应 。
共同通讯作者之一Oliver Billker教授说:“这是第一次发现 , 有特定类型的蚊子细胞在疟原虫感染的调控中发挥作用 , 非常激动人心!现在 , 我们需要开展进一步研究验证这个发现 , 更好地理解这些细胞及其作用 。 ”
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图6/7冈比亚按蚊体内有多种类型的免疫细胞 , 包括特殊的巨细胞(Megac)此外 , 研究人员还在蚊子的循环系统、肠道及其他部位追踪了各类免疫细胞的位置和数量 , 并观察在蚊子吸血、感染疟原虫后 , 这些细胞的状态有何变化 。 他们发现 , 特定类型的免疫细胞会为了应对感染而增加数量 , 其中一些还会发展为其他免疫细胞 。
【#新浪科技综合#蚊子传播那么多疾病,自己怎么没事?新浪科技综合2020-09-01 09:53:410阅】“可以看到 , 蚊子似乎对疟原虫之类的寄生虫有一个恰到好处的免疫反应:既能有效地对抗感染 , 使之不会杀死蚊子 , 又没有强烈到消灭寄生虫 。 ”另一位通讯作者Sarah A 。Teichmann博士 , “这份细胞图谱带来的信息 , 将为进一步研究提供宝贵资源 , 我们或许能设法修改蚊子的免疫反应 , 从而防止蚊子把疾病传给人类 。 ”
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