无血饲喂对布基纳法索按蚊健康与疟疾易感性的影响:一种符合伦理的媒介防控新方案

时间:2026年2月18日
来源:Scientific Reports

编辑推荐:

本研究致力于解决蚊媒防控策略(如SIT、Wolbachia技术)大规模饲养中依赖脊椎动物血液带来的伦理与后勤难题。科研人员聚焦Anopheles coluzzii与An. gambiae,评估了BLOODless™饲料对多代蚊虫翅型、寿命及对恶性疟原虫(P. falciparum)易感性的影响。结果表明,无血饲料可实现蚊虫的持续性饲养,并在维持关键生物学性状的同时,后期(第7代)能显著提升其寿命。这为疟疾研究与媒介控制提供了一种伦理有效的新途径。

广告
   X   

疟疾作为一种由疟原虫引起、经按蚊传播的致命性疾病,至今仍在全球范围内,特别是非洲地区,构成严重的公共卫生威胁。为了遏制疟疾传播,科学家们开发了多种蚊媒控制策略。其中,不育昆虫技术和基于沃尔巴克氏体的生物控制方法展现出巨大潜力。然而,这些前沿技术依赖于在工厂中大规模、可持续地饲养数以百万计的健康蚊子。一个长久以来的行业惯例是:给实验室里的雌蚊喂食脊椎动物(如小鼠或人类志愿捐献者)的血液,以满足其产卵必需的营养。这一做法不仅引发了动物福利和伦理方面的争议,在操作上也存在成本高、血液来源不稳定以及潜在的病原体传播风险等重重挑战。那么,能否找到一种既符合伦理,又能稳定供应,同时不影响蚊子“战斗力”(即其繁殖、生存及传播疟原虫能力)的替代饲料呢?这正是发表在《Scientific Reports》上的这项研究所要回答的核心问题。
为了探究这一问题,研究团队将目光投向了来自西非疟疾高发区布基纳法索的两种关键媒介蚊子:Anopheles coluzzii 和 Anopheles gambiae,同时也包括了实验室常用的Kisumu品系An. gambiae作为参照。他们设计了一项严谨的跨代比较实验,将这些蚊子分为两组:一组继续使用传统的脊椎动物血液饲喂,另一组则改用商业化的BLOODless™无血饲料。研究人员持续追踪了多达七代蚊子的关键性状,重点关注三个核心指标:翅的大小(作为体能和发育状况的指标)、成虫的寿命,以及它们对导致人类最致命疟疾的恶性疟原虫(Plasmodium falciparum)的感染易感性(包括感染率和感染强度)。
在技术方法层面,本研究主要采用了多代次、对照组的饲养与表型评估体系。研究人员建立了清晰的实验分组(血液组 vs. 无血饲料组),并针对布基纳法索野外种群和实验室品系进行平行饲养。关键的表型测量技术包括通过显微镜测量翅膀长度来评估体型发育,通过记录每日死亡数来绘制生存曲线分析寿命,以及通过给蚊子喂食含有恶性疟原虫配子体(gametocyte)的血液餐,随后解剖蚊胃并计数卵囊(oocyst)来精确评估蚊虫的疟原虫感染率和感染强度。
研究结果
1. 翅型大小:不受饲料影响的稳定性状
研究表明,蚊子的翅长(体型指标)在很大程度上保持了稳定。无论是在第3代还是第7代,总体而言,饲料类型(血液 vs. 无血)本身并未对蚊子的平均翅长产生显著影响。然而,细节中有一些有趣的发现:在第3代时,性别是影响翅长的主要因素,雌蚊普遍大于雄蚊。而到了第7代,则出现了一种饲料与蚊种之间的交互作用,意味着不同种类的蚊子对两种饲料的体型响应模式可能略有不同,但整体上,无血饲料并未导致蚊子体型普遍缩小。
2. 疟原虫感染:动态变化与后期差异
在感染恶性疟原虫的能力上,结果呈现动态变化。最初在第3代时,无论是吃血液还是无血饲料的蚊子,它们感染疟原虫的比率(感染率)和体内疟原虫卵囊的数量(感染强度)都非常相似。但是,随着代次的增加,差异开始显现。到了第6代,血液饲喂组蚊子的卵囊阳性率(即感染率)显著高于无血饲料组。不过,一旦被感染,两组蚊子体内携带的卵囊平均数(感染强度)则没有区别。研究还发现,这种后期的感染率差异与蚊种有关,表明不同种类的蚊子其感染易感性对饲料的长期响应可能存在遗传背景上的差别。
3. 寿命:无血饲料的“延寿”效应
最令人振奋的结果出现在寿命方面。在实验早期(如前几代),两组蚊子的生存时间没有显著差别。然而,随着无血饲料饲喂的持续,其优势逐渐凸显。到了第7代,长期食用无血饲料的蚊子,其寿命出现了统计学上的显著延长。这意味着,在长期适应性饲养后,无血饲料不仅没有削弱蚊子的生命力,反而可能使其活得更久。在整个研究过程中,蚊子的物种身份并未对其生存率产生独立影响。
结论与重要意义
本研究的核心结论是:使用BLOODless™无血饲料进行多代饲养,可以维持Anopheles coluzzii和An. gambiae这两种重要疟疾媒介的关键生物学性状。它既没有损害蚊子的正常体型发育,也没有在早期显著改变其传播疟原虫的潜能。更重要的是,长期饲喂后,无血饲料甚至能赋予蚊子更长的寿命,这对于需要成年蚊子长时间存活的生物控制技术(如Wolbachia释放)而言,可能是一个意外但积极的特性。尤为关键的是,整个研究期间,蚊种的差异主要在与饲料的交互作用及后期感染率中体现,而并未主导寿命等核心表型,这提示该无血饲料方案对不同蚊种具有较广的适用性。
这项研究的成功,为解决蚊媒大规模饲养中的“血液困局”提供了强有力的实证支持。它证明了一种符合动物伦理的、标准化的、可大规模生产的无血饲料,能够有效替代传统脊椎动物血液,用于支撑基于不育昆虫技术(SIT)、沃尔巴克氏体(Wolbachia)释放等下一代蚊媒控制项目的种群扩增需求。同时,该饲料也为疟疾传播机制、寄生虫-媒介互作等基础科学研究提供了稳定、可靠且伦理可接受的实验蚊虫来源,标志着蚊媒研究与防控向更可持续、更伦理化的方向迈出了关键一步。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有