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研究表明蚊子吐痰腺是控制瘧疾的關鍵

蚊子可以在它們的身體中藏匿成千上萬的瘧疾寄生蟲,但在從受害者身上啜飲血液時,它們只能傳播其中的一小部分。爲了准確定義寄生蟲瓶頸的位置,約翰斯·霍普金斯醫學的科學家們說他們已經發現寄生蟲被沿著昆蟲唾液腺中的逃生路線的路障阻擋,這個障礙可能成爲新的目標。預防或減少瘧疾感染。

“我们的研究结果为蚊子唾液腺作为这些昆虫传播疾病的门户器官的作用增添了大量细节,”Deborah Andrew博士说,硕士,博士。,约翰霍普金斯大学医学院細胞生物学教授。“通过增强蚊子中天然存在的传播障碍,我们可能会阻止疟疾和其他致命的蚊子传播疾病的传播,如寨卡病。”

據世界衛生組織統計,全世界估計有2.2億人(主要是熱帶和亞熱帶地區)患有瘧疾,每年有超過40萬人死于寄生蟲感染。以抑制發燒,發冷,疲勞和出汗爲標志,該疾病可以用藥物治療,並通過滅蚊方案預防,但藥物的高成本和根除方法一直阻礙減少瘧疾流行的努力。其他由蚊子傳播的疾病,包括登革熱,也會導致數百萬人死亡。

該研究的描述發表在8月6日的mBio期刊上。

疟疾寄生虫依赖于雌性按蚊在一个复杂的生命周期中传播,这一生命周期开始于蚊子在感染动物宿主的血粉过程中吃雄性和雌性寄生虫性細胞。細胞在蚊子的肠道中卷起,在那里它们融合形成受精卵,然后挤过肠道的衬里,并被包裹在昆虫体腔的囊肿中。在这些囊肿中,寄生虫开始出现生殖狂潮,使自己复制的越来越多。当囊肿最终破裂时,寄生虫突袭了成群的唾液腺,准备在蚊子接下来的血粉时喷出。但科学家们长期以来观察到,他们中的大多数人从未将其从蚊子中取出。

“盡管成千上萬的寄生蟲侵入唾液腺,但在蚊蟲叮咬期間,其中不到十分之一被傳播,”安德魯實驗室博士後研究員,研究報告的主要作者邁克爾威爾斯博士說。“所以,我們知道唾液腺阻止了寄生蟲的排出,但我們並不知道究竟是怎麽回事。”

Anopheles蚊子的唾液腺由三个产生唾液的細胞组成。叶片被包裹在称为基底膜的保护片中,并且在每个叶片中是延伸到昆虫口中的长管。为了释放,寄生虫必须首先穿过基底膜,穿透一层唾液細胞然后游过称为分泌腔的空间到达唾液管。

爲了研究唾液腺如何阻礙瘧疾傳播,研究人員首先讓按蚊以瘧疾寄生蟲爲主的齧齒動物爲食。由于蚊子決定他們吃多少,每個人消耗不同數量的寄生蟲。這爲研究人員提供了數百種蚊子唾液腺不同數量寄生蟲感染的數據。

然後研究人員通過解剖這些蚊子的唾液腺並在高倍顯微鏡下尋找寄生蟲來系統地繪制寄生蟲的位置。他們發現大多數寄生蟲要麽在基底膜內,要麽在分泌腔內。但是只有少數寄生蟲在唾液管中。

“寄生蟲似乎沒有進入唾液腺的麻煩,”威爾斯說。“所以,這告訴我們,當寄生蟲試圖進入唾液管時,阻塞就會發生。”

接下来,研究人员放大了唾液腺每个叶的細胞层。他们发现大多数寄生虫似乎无法离开分泌腔,并聚集在一个纤维状,坚固的墙壁上,这个墙壁由一种叫做几丁质的物质组成,在唾液管道周围形成。

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