科學家研究對蚊子進行基因改造減少疾病傳播

日期：2012-02-27 08:25:22

據國外媒體報道，我們的星球遍布各種昆蟲。人們已經紀錄到大約75萬種昆蟲，在任意一個時間點，我們這顆星球上總有超過100萬萬億只各種昆蟲在到處飛舞。

在所有這些昆蟲之中，大約有1.4萬種以血液為食，它們會吸食脊椎動物的血液，其中也包括人類的血液。這些飛蟲讓人困擾，但這還不是問題的全部，關鍵在于這些吸血昆蟲，如某些種類的蚊子，其體內有寄生蟲。這些寄生蟲對它們本身并無什么危害，但對人卻有害，甚至有可能是致命的。

近期，一項由科學公共圖書館(PLoS)項目發起的旨在遏制蚊蟲傳播疾病，如登革熱和瘧疾的研究項目提出了一些方法，如對蚊蟲進行基因改造。這種方法的核心內容是通過基因改造，培育寄生蟲感染較輕的蚊蟲，并通過讓它們與自然界中的伴侶交配，將這些改造后的基因傳遞給下一代。

但是盡管這一做法或許將有助于我們降低登革熱，瘧疾等至今仍無法治愈的惡性疾病的傳染發生率，但是仍然有很多人對于對蚊蟲進行基因改造的做法表達了懷疑，不信任甚至恐懼。因此，在這一方面，精心的規劃，嚴格的監管和公共信息活動將具有重要意義。

以下這些照片顯示了不同的蚊子種類，出于科學和公共衛生目的，這些蚊子的基因特征已經被人為改變。

埃及伊蚊

埃及伊蚊是登革熱病毒寄主。研究人員發現如果將一種沃爾巴克氏體屬細菌菌株引入蚊蟲體內，登革熱病毒將無法在蚊蟲體內存活太長的時間。并且，由于沃爾巴克氏體屬細菌對于蚊蟲本身并無危害，因此它們完全可以經由母代傳給子代并在種群中擴散。

這項研究由美國密歇根州立大學席志勇(音譯：Zhiyong Xi)教授的實驗室領導，他們發現沃爾巴克氏體屬細菌會阻止登革熱病菌的繁殖，并以此阻止其在蚊蟲之間的擴散傳播。事實上，在研究開始14天之后，已經有37.5%的蚊子不再具有向人類傳播登革熱的能力了。

而另一項由澳大利亞昆士蘭大學的伊利莎白·麥克格洛(Elizabeth McGraw)的實驗室領導的研究則發現，如果采用經過改造的沃爾巴克氏體屬細菌(wMelPop)，較年長的蚊子——即那些一般被認為最能向人類傳播登革熱病菌的蚊子——它們的壽命將縮短，因為它們無法順利進食。實驗顯示，在26天之后，體內含有wMelPop菌株的蚊子的進食量相較于沒有受感染的蚊子出現了明顯降低。

白紋伊蚊

這種蚊子能傳播包括登革熱和基孔肯雅熱在內的多種嚴重疾病病菌。不過相比它的近親埃及伊蚊，這種蚊子相對來說其體內寄生病菌的可能性要更低一些。由于這種蚊子的傳染危害性要更低一些，因此人們將更多的精力集中用在了對付埃及伊蚊身上。

但是這種蚊子的生存能力較之埃及伊蚊更強，并且其活動范圍從赤道地區向外延伸更遠。在過去的30年里，研究人員發現它們肆虐整個東南亞，甚至向北抵達北亞，歐洲和美國。考慮到基孔肯雅熱的一些病菌變異體已經寄生在這種蚊子體內，越來越多的研究者相信有必要找出一種根除這種蚊子的方法。

一個由轉基因昆蟲技術公司Oxitec，帝國學院以及牛津大學共同組成的研究小組已經在這一方面邁出了第一步，他們已經能夠將經過改造的基因輸入這種蚊子的胚胎，這是針對這種蚊子的首個成功進展。

斯氏按蚊

這種蚊子是瘧原蟲的寄主，這是導致人類患上瘧疾的罪魁禍首。目前有兩項研究正試圖從不同的角度著手除去這一威脅。第一種，美國約翰·霍普金斯大學的喬治·蒂莫普洛斯(George Dimopoulos)教授領導的一個小組試圖借助蚊子自身的免疫力阻斷瘧原蟲的傳播。他們培育了一種經過基因改造的蚊子，激活了其體內一種名為Rel2的特定蛋白質，當它吸血時就會自動啟動其身體的免疫防御系統。實驗顯示，這樣的做法顯示了其效果，在蚊子吸血之后，其體內的Rel2蛋白水平出現上升，在實驗組經過基因改造的蚊子的唾液內，瘧原蟲的檢出水平遠遠低于控制組。

第二項研究由倫敦大學學院的安東尼·詹姆斯(Anthony James)領銜，他們發現如果將一種結合了老鼠和蚊子免疫系統基因片段的合成基因植入蚊子體內，將可以創造出一種讓瘧原蟲無法寄生的蚊子類型。

白端按蚊

喬治·蒂莫普洛斯除了對斯氏按蚊進行了借助Rel2蛋白質進行瘧原蟲控制的研究工作之外，對于白端按蚊的防控也進行了很多相似的研究工作。在一項驗證性研究中，他發現人為地降低或提升這種蚊子體內的Rel2水平將開啟或關閉蚊子的自身免疫系統。

瘧蚊

這種蚊子是在非洲傳播瘧疾的最主要種類。一個由英國牛津大學斯蒂芬·森金斯(Steven Sinkins)教授率領的小組發現只要將沃爾巴克氏體屬細菌引入這種蚊子體內就可以有效地縮短其壽命，從而阻斷病原蟲的發育鏈條，并同時激活蚊子體內的免疫系統，對其體內的寄生蟲進行遏制和殺傷。