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为了科学而饥饿的蚊子

开心的月饼 2024-02-23 08:59:16 生活常识

研究员颜佳悦(Gabriel)Yan是伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校医学昆虫学项目的成员。他最近的研究发表在《通讯生物学》上。在这篇文章中,他描述了他的工作。

为了科学而饥饿的蚊子

研究蚊子和活登革热病毒

在一个炎热的夏日,我在医学昆虫学项目节肢动物控制实验室的中心工作。我将双手戴上橡胶手套,伸入一个称为手套箱的密封工作区,迅速移动以抓住完全肿胀的蚊子。这些昆虫刚刚吸食了感染活登革热病毒的血粉。由于下面冰提供的低温,它们现在平静地躺在冰冷的培养皿上。

尽管我的手和手臂受到保护,但我仍保持高度戒备。这就是臭名昭著的黄热病蚊子,埃及伊蚊,是登革热和寨卡病毒等危险媒介传播病原体的潜在携带者。

像其他蚊子一样,Ae。埃及伊蚊在变态过程中经历不同的阶段。在水生幼虫阶段,它吃微生物和有机碎片。作为一个成年人,它依赖于植物糖和脊椎动物的血液。食品质量或可用性的变化可能会引起营养应激,可能会影响其传播病原体的能力。

对我来说,这是一个高风险的研究领域。我决心揭开饮食如何影响这些蚊子的谜团。之前的研究得出了相互矛盾的结果。我想知道幼虫和成虫阶段的营养压力如何影响蚊子对登革热感染的易感性。

为了解决这个问题,我必须对付一支由10,000多只幼虫和4,000只成年雌蚊组成的大军。每只蚊子被随机分配到四个营养治疗组之一。一半的幼虫吃饱了,而其他幼虫只吃到了一半。对于成年蚊子,一半获得10%的蔗糖溶液,另一半获得1%的蔗糖溶液。

他们饮食中食物的较小部分或浓度可以作为每个生命阶段经历的营养压力的代表。还必须为四组中的每一组提供血粉——一半含有登革热病毒,另一半不含登革热病毒。那些未感染登革热的人将用作对照,以便我可以测量各组之间的差异。

我的目标是在八个治疗组中每组中至少有100只完全充血的蚊子。我手工挑选出800只吸血雌性,小心地将每只转移到密封盒中的特定杯子中。当蚊子吸血时,它们的体重会增加一倍、三倍或四倍。用细尖镊子处理每一个都需要格外小心,因为它们在这种血液喂养状态下会增加脆弱性。

我的任务不仅仅是最初的喂养。我必须每天仔细检查每个杯子两次。如果一只蚊子死了,我会小心翼翼地把它转移到-80℃的冰箱里,以备将来的分子测试。我还计算产下的蛋数以衡量它们的繁殖力。蚊子通常在野外存活一两个月,但在实验室中有些会持续三个月以上,需要额外的时间和关注。

所有这些努力正在得到回报。我和我的同事发现,同时经历幼虫和成虫营养应激的蚊子产生的卵较少,繁殖力也较差。仅在营养压力的压力下,成年蚊子的寿命就会缩短。

]当我们观察分子水平上发生的情况时,我们发现幼虫和成虫阶段的不良饮食会引发蚊子免疫基因和抗菌肽的下调。这些成分可以帮助蚊子防御病原体。成虫的营养压力成为蚊子盔甲上的一个缝隙,增加了其感染登革热的可能性。

了解蚊子的食物与其传播疾病的潜力之间错综复杂的关系对于人类健康非常重要。我们现在知道,因不良饮食而变得虚弱的蚊子是登革热等疾病的更有效传播者。我们的新认识可以帮助我们找到管理蚊子种群和遏制疾病传播的新方法。


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