威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員證實(shí)，一種名為Wolbachia pipientis 的良性細(xì)菌可以完全阻止Zika病毒在埃及伊蚊(Aedes aegypti)中的傳播，而伊蚊是負(fù)責(zé)將該病毒傳遞給人類的蚊子。

威斯康星大學(xué)麥迪遜分校獸醫(yī)學(xué)院(SVM)的科學(xué)家馬修·阿里奧塔(Matthew Aliota)認(rèn)為，這種細(xì)菌可能具有“新型的生物控制機(jī)制，該機(jī)制于2002年7月1日發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》雜志上。幫助停止寨卡病毒的傳播。

美洲的39個(gè)國(guó)家和地區(qū)已受到寨卡病毒的影響，預(yù)計(jì)到今年年底將有至少400萬(wàn)人受到感染?？茖W(xué)家認(rèn)為，這種病毒是導(dǎo)致胎兒發(fā)育中的許多腦部缺陷的原因，包括小頭畸形，并且在稱為吉蘭-巴雷綜合癥的神經(jīng)系統(tǒng)疾病中引起了這種情況的加劇。尚無(wú)任何批準(zhǔn)的寨卡病毒疫苗或抗病毒藥物，并且正在進(jìn)行的蚊蟲(chóng)控制策略不足以遏制該病毒的傳播。

由威斯康星大學(xué)麥迪遜分校病理科學(xué)教授喬爾格·奧索里奧(Jorge Osorio)和消除登革熱計(jì)劃(EDP)的斯科特·奧尼爾(Scott O'Neill)和澳大利亞墨爾本的莫納什大學(xué)(Monash University)領(lǐng)導(dǎo)的研究人員已經(jīng)在哥倫比亞進(jìn)行了試點(diǎn)研究，釋放了攜帶Wolbachia細(xì)菌的蚊子，巴西，澳大利亞，越南和印度尼西亞，以幫助控制登革熱病毒的傳播。他們的工作得到比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)的支持。

Wolbachia的一個(gè)重要特征是它可以自我維持，使其成為一種非常低成本的控制蚊子傳播的病毒性疾病的方法，這種疾病正影響著世界上許多熱帶國(guó)家。

奧尼爾說(shuō)：“在我們?cè)诎拇罄麃喌膬蓚€(gè)最初的研究地點(diǎn)中，六年以上的最初釋放后，約有90%的蚊子繼續(xù)感染了沃爾巴克氏菌。”

EDP??現(xiàn)在已獲得世界衛(wèi)生組織病媒控制咨詢小組的額外認(rèn)可，以進(jìn)行進(jìn)一步的試點(diǎn)研究并在流行地區(qū)擴(kuò)大規(guī)模。

在全世界多達(dá)60%的昆蟲(chóng)(包括蝴蝶和蜜蜂)中都可以發(fā)現(xiàn)沃爾巴氏菌。奧尼爾雖然通常不會(huì)在埃及伊蚊中傳播登革熱，基孔肯雅熱和黃熱病病毒，但奧尼爾在1990年代初發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室可以將Wolbachia引入蚊子中，從而阻止蚊子傳播登革熱。病毒。

Zika病毒與登革熱病毒，Aliota和Osorio屬于同一家族-SVM的合著者Stephen Penaido和哥倫比亞麥德林的Antioquia大學(xué)的Ivan Dario Velez的合著者詢問(wèn)，是否可能對(duì)沃爾巴克氏菌- 感染埃及白紋伊蚊起到抑制作用寨卡病毒。他們還對(duì)研究寨卡病毒感染和蚊子傳播的機(jī)制感興趣。

在這項(xiàng)研究中，研究小組用最初從人類患者身上分離出的寨卡病毒感染了小鼠，并讓麥德林的蚊子在感染后兩到三天以小鼠為食。蚊子要么窩藏一脈相承沃爾巴克氏體在實(shí)地研究中使用的細(xì)菌(稱為WMEL)，或者是沃爾巴克氏體 -免費(fèi)和小鼠在他們的血液相似，感染病毒茲卡人類病毒的水平。

根據(jù)其他標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室研究，允許另一組野生型和沃爾巴氏菌感染的蚊子從含有摻有高濃度寨卡病毒的綿羊血液的膜中取食。

用蚊子感染寨卡病毒感染的血液喂食后四，七，十和十七天，研究人員測(cè)試了它們是否感染了寨卡病毒，評(píng)估了該病毒是否已經(jīng)傳播或擴(kuò)散到蚊子的其他組織中，并檢查該病毒是否到達(dá)蚊子唾液的途徑，必須在那里傳播。

Aliota說(shuō)：“蟲(chóng)媒病毒的第一個(gè)復(fù)制位點(diǎn)是蚊子中腸。” “它最終離開(kāi)中腸，并在血液中被轉(zhuǎn)移至次要組織，最終被唾液腺吸收，在唾液腺中復(fù)制更多并最終被吐出。”

2016年5月17日，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校漢森生物醫(yī)學(xué)科學(xué)大樓的研究實(shí)驗(yàn)室中， 一株埃及伊蚊蚊子從血液膜中取食。圖片來(lái)源：Jeff Miller / UW-Madison

他們發(fā)現(xiàn)，攜帶沃爾巴克氏菌的蚊子在吸食病毒血液后不太可能感染寨卡病毒，而被感染的蚊子無(wú)法在唾液中傳播該病毒。

奧索里奧說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)埃及伊蚊與沃爾巴克氏菌的載體能力降低了，”這被定義為昆蟲(chóng)支持病原體如病毒的繁殖或復(fù)制然后傳播的內(nèi)在能力。“帶有沃爾巴克氏菌的蚊子攜帶Zika病毒的能力較弱，盡管它們確實(shí)感染了Zika，但其程度比野生型蚊子小。”

他們還發(fā)現(xiàn)，蚊子從老鼠或膜上獲取血粉的地方會(huì)影響其感染和傳播狀況。Aliota說(shuō)，這對(duì)其他基于實(shí)驗(yàn)室的寨卡病毒研究具有影響。

盡管小鼠的血液中病毒的濃度低于膜中所含的血液，但是以小鼠為食的蚊子的感染率要高于通過(guò)膜喂養(yǎng)的蚊子。在小鼠中發(fā)現(xiàn)的病毒水平也與人類感染中發(fā)現(xiàn)的水平更加相似。

非沃爾巴克氏體，從小鼠中獲得的寨卡病毒含蚊子也能夠傳輸在更短的天數(shù)的病毒，并且在比其他的研究顯示更少的時(shí)間的。此外，研究人員了解到，傳播寨卡病毒的蚊子相對(duì)較低的比例可能足以維持爆發(fā)。

Aliota說(shuō)：“實(shí)際上，蚊子能夠傳播病毒的比例非常低，” Aliota說(shuō)，“但是鑒于疫情的規(guī)模，而且我們認(rèn)為蚊子是疫情的誘因，結(jié)果有些出乎意料。告訴您我們還需要了解多少有關(guān)此病毒的基本生物學(xué)信息。”

Aliota說(shuō)，這項(xiàng)研究是第一個(gè)使用活宿主研究寨卡病毒傳播動(dòng)力學(xué)的研究。

重要的是，研究小組還確認(rèn)所用的沃爾巴克氏菌菌株不會(huì)影響埃及伊蚊，這對(duì)田間研究的成功至關(guān)重要。

一旦進(jìn)入蚊子，Wolbachia便會(huì)從母親傳給后代，因此新生的蚊子將包含細(xì)菌并將其整合到野生種群中。EDP??希望在懷有Wolbachia的研究區(qū)看到超過(guò)80%的埃及伊蚊。根據(jù)奧索里奧(Osorio)的說(shuō)法，在麥德林的研究地點(diǎn)，攜帶沃爾巴赫氏菌的蚊子接近達(dá)到該數(shù)目。

其他研究表明，Wolbachia可以預(yù)防黃熱病病毒的蚊子傳播，黃熱病病毒正在非洲引起爆發(fā)。另外一項(xiàng)研究于4月下旬發(fā)表在《PLOS被忽視的熱帶病》，Aliota，Osorio及其威斯康星大學(xué)麥迪遜分校和安蒂奧基大學(xué)(University of UdMadison and Universidad de Antioquia)的同事中，Wolbachia可防止哥倫比亞伊蚊傳播基孔肯雅病毒。

像寨卡病毒一樣，基孔肯雅熱從非洲出現(xiàn)并傳播到美洲。Aliota說(shuō)，現(xiàn)在它是由蚊子在全球每個(gè)有人居住的大陸傳播的。該病毒可引起發(fā)燒，慢性關(guān)節(jié)痛，疲勞，惡心和皮疹。沒(méi)有治愈或特定的治療方法。

Aliota和Osorio繼續(xù)研究蚊子中與這些病毒有關(guān)的Wolbachia，監(jiān)測(cè)可能影響持續(xù)釋放的變化或發(fā)展。Aliota說(shuō)，到目前為止，這一發(fā)現(xiàn)令人鼓舞。

他說(shuō)：“我們的發(fā)現(xiàn)與本月早些時(shí)候EDP-Brazil的同事在Cell Host&Microbe中描述的結(jié)果相輔相成，這確實(shí)令人興奮，而且非常有希望。”