根据宾夕法尼亚州立大学研究人员领导的新研究，登革热病毒感染使蚊子对温暖的温度更加敏感。研究小组还发现，最近被用来控制蚊子病毒感染的沃尔巴克氏菌感染也会增加昆虫的热敏感性。研究结果表明，全球变暖可能会限制登革热的传播，但也可能会限制沃尔巴克氏菌作为生物控制剂的有效性。
“登革热是一种没有治疗方法的潜在致命疾病，它是由一种病毒引起的，通过埃及伊蚊叮咬传播。这种蚊子还传播了许多致病病毒，包括寨卡病毒、基孔肯雅热病毒和黄热病，”宾夕法尼亚州立大学生物系教授兼系主任伊丽莎白麦格劳说。“在日益城市化和气候变化的帮助下，到 2050 年，这种蚊子的活动范围预计将与世界人口的 50% 重叠，从而显着增加可能接触这些病毒的人数。”
近年来，世界各地的研究小组都试图通过感染Ae来控制这些病毒。麦格劳解释说，埃及伊蚊与Wolbachia pipientis细菌结合，然后将蚊子释放到环境中。
“Wolbachia 已被证明可以防止病毒，包括登革热，在蚊子内复制，”她说。“重要的是，沃尔巴克氏体被传递给蚊子的后代，使它们成为一种自我繁殖和低维护的田间疾病控制方法。”
麦格劳指出，登革热病毒和沃尔巴克氏菌都会感染蚊子全身的各种组织，虽然它们没有毒性，但确实会引起免疫应激反应。
“由于感染了登革热病毒和/或沃尔巴克氏体的蚊子已经在承受压力反应，我们认为它们无法很好地应对额外的压力源，例如热量，”她说。
为了研究热量对感染登革热和沃尔巴克氏体的蚊子的影响，该团队将受感染的蚊子放在密封的小瓶中，然后将小瓶浸入加热到 42°C 的水浴中——这是蚊子在野外可能遇到的真实温度.然后，研究人员测量了蚊子固定不动所需的时间，并将时间与未受感染的对照蚊子进行比较。他们的发现今天(7 月 22 日)发表在PLOS Neglected Tropical Diseases 杂志上。
“经过大量反复试验，我们成功地将果蝇 [一种模型果蝇物种] 中常用的基于热的生理分析应用于我们的蚊子物种，以检查登革热病毒和沃尔巴克氏菌感染对热敏感性的影响，”领导该项目的宾夕法尼亚州立大学昆虫学系和传染病动力学中心研究生 Fhallon Ware-Gilmore 说。
研究小组发现，感染登革热病毒的蚊子对热表现出更大的敏感性;当放在热水浴中时，它们变得固定不动的速度几乎是未感染蚊子的三倍。同样，感染沃尔巴克氏体的蚊子比未感染蚊子的速度快四倍。
有趣的是，Ware-Gilmore 说，这两种病原体——登革热病毒和沃尔巴克氏菌——对蚊子的耐热性没有附加作用。
“你可能认为同时感染登革热病毒和沃尔巴克氏菌的蚊子可能比只感染一种或另一种微生物的蚊子更快地被固定住，但我们没有发现相加效应，”她说。“然而，我们是第一个证明病毒感染会影响蚊子热耐受性的人，特别是通过在暴露于高温期间降低蚊子的存活率。而且，虽然热和沃尔巴克氏体之间存在一些已知的相互作用，特别是在未成熟阶段，这是也是第一项表明成年受感染蚊子在热应激下存活率降低的研究。”
Ware-Gilmore 指出，未来的气候模型表明极端温度事件的频率会增加，这使得短期暴露在高温下对感染登革热和沃尔巴克氏体的蚊子的生存构成威胁。
“在较低的温度下，我们知道登革热病毒可能无法足够快地复制以使其通过蚊子身体并被传播，从而降低传播风险，”她说。“在更高的温度下，虽然病毒可能复制得更快，但我们的工作表明，蚊子耐热性的相应降低可能会抵消蚊子的生存，这可能有助于减少在更热、气候变化更大的地区的传播和潜在的人类疾病发病率. 同样，我们的工作表明，考虑到沃尔巴克氏菌对蚊子生存的影响，它可能无法在较热的地区作为生物防治剂起作用。”
该论文的其他宾夕法尼亚州立大学作者包括昆虫学博士后学者 Heverton Dutra;马修琼斯，研究助理，哈克生命科学研究所;和Katriona Shea，生物学教授和生物科学校友教授。论文中还有生物科学教授 Carla Sgrò 和莫纳什大学生物科学高级讲师 Matthew Hall;密歇根州立大学微生物学和分子遗传学教授席志勇;以及约克大学约克环境可持续性研究所所长兼教授 Matthew Thomas。
国际卓越网络和宾夕法尼亚州立大学支持这项研究。
