沃尔巴克氏体寄生虫重叠感染:对抗蚊媒病毒传播的新工具
埃及伊蚊蚊子传播多种病原体，包括登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒。沃尔巴克氏体属这种细菌自然会感染许多昆虫，但不会感染埃及伊蚊，尽管如此，还是可以引入埃及伊蚊然后阻断病毒在受感染蚊子宿主中的复制。与任何抗病毒策略一样，这种病毒可能产生耐药性是一个令人担忧的问题。2月18日发表的一项研究PLOS病原体报告了一项使登革热(可能还有其他病毒)更难发展的策略沃尔巴克氏体属阻力。
沃尔巴克氏体属是否由女性垂直传播蚊子对于它们的后代，一种被称为“细胞质不相容”的现象赋予了受感染的雌性生殖优势:它们可以与受感染或未受感染的雄性交配并产生可存活的(受感染的)后代，而未受感染的雌性与受感染的雄性之间的杂交则不会产生后代。随着时间的推移，这些交配结果促进了当地原生物种的替代埃及伊蚊按年划分的人口沃尔巴克氏体属最近在五个国家进行的实地试验证实了这一点。因为受感染的蚊子能抵抗登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒的感染病毒在美国，随着时间的推移，这种方法应能减少人间病例数量，并有可能在局部消除这些虫媒病毒。
来自澳大利亚帕克维尔墨尔本大学的Cameron Simmons和来自澳大利亚克莱顿莫纳什大学的Scott O'Neill参与了这些实地试验。除了研究对人类登革病毒疾病的影响外，他们还与同事一起致力于进一步改进使用沃尔巴克氏体属登革热控制。一个担忧是，病毒会变异，最终甚至能够在病毒体内繁殖沃尔巴克氏体属来华的埃及伊蚊主机。至少在原则上，有一种方法可以让这变得更困难，那就是增加的数量或类型沃尔巴克氏体属宿主细胞中的寄生虫。为此，研究人员探索了“重复感染”的可能性，即已经携带一种疟原虫毒株的蚊子的二次感染沃尔巴克氏体属还有第二个。
第二次感染迅速传播到已经感染的人群中沃尔巴克氏体属菌株，它必须受益于细胞质不相容，而第二个菌株必须不降低蚊子的适应性。为了降低产生病毒抗性的风险，同时感染的蚊子宿主必须具有更高水平的沃尔巴克氏体属病毒用于复制的宿主细胞中的寄生虫。
在这篇论文中，研究人员报告了重叠感染的产生埃及伊蚊符合这些标准的蚊子。第一个沃尔巴克氏体属应变被称为wMel这种病毒目前正在野生环境中传播埃及伊蚊作为正在进行的现场试验的一部分。第二种叫做wAlbB它在单个受感染的蚊子中具有类似的特征:它在受感染的蚊子中生长到相对较高的密度，并且不会降低它们的适应性。(第三种已经被开发和测试的毒株生长到更高的密度——这与更强的病毒复制抑制有关——但受感染的蚊子不太适应，因此不能有效地传播感染)。
研究人员发现，埃及伊蚊同时感染这两种病毒的蚊子沃尔巴克氏体属菌株表现出正常的适应性，其寄生虫密度高于感染其中任何一种的蚊子沃尔巴克氏体属菌株。此外，这两种类型的寄生虫似乎生长在相同的蚊子组织中。
当研究人员比较了双重感染的蚊子和两只单一感染的蚊子对登革热病毒的抑制能力时，他们发现双重感染的蚊子至少和单一感染的蚊子一样有效，在一些测试中甚至比单一感染的蚊子更有效。例如，当研究人员让蚊子以感染登革热病毒的人类志愿者为食时，他们发现过度感染的蚊子唾液腺中的登革热病毒更少，这表明它们可能不太可能将感染传播给下一个人类受害者。
这对其扩散到现有环境的能力至关重要埃及伊蚊在人群中，双重感染菌株显示出与单一感染菌株的细胞质不相容，这表明它可以迅速“横扫”之前已经释放的区域沃尔巴克氏体属-感染蚊子，改变种群。
“总之，”研究人员说，“产生和表征具有所需表型效应的超感染系以取代单个野生感染，为克服DENV抗性的出现提供了一种潜在机制。这两个沃尔巴克氏体属菌株稳定地保持在最小的蚊子适应度影响范围内。重要的是，与两个亲本系相比，超染系中DENV复制受到更大程度的抑制。观察到的由重复感染系诱导的CI[细胞质不相容]表型具有特别重要的意义，因为它可以使该系在现有的“之上”被释放wMel或wAlbB在登革热流行地区进行实地释放。”
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