蚊子如何对抗疟疾

看起来很公平:蚊子和人类一样,都屈服在疟疾的病原体-虐原虫(Plasmodium)的感染下,但它们之中,有许多斗士挺身而出,击退感染。现在,科学家终于了解,昆虫的免疫系统如何战胜虐原虫,或许我们可以借此对抗疟疾的传播。

昆虫的免疫系统不像我们的一样,有别于针对特定威胁发展出对策,昆虫的免疫系统对任何外来入侵作出一样的反应。这样的系统却能有效地对抗虐原虫。

为了了解它们是如何办到的,美国国家过敏和传染病研究所(National Institute of Allergy and Infectious Diseases)的病媒生物学家Janneth Rodrigues,和她的团队,让蚊子吸食感染了疟疾的老鼠的血液,然后将这些蚊子分成两群:一群维持感染;另一群则生活在较高的温度下,使虐原虫无法在蚊子体内生存。几天过后,研究人员再次用染上疟疾的老鼠的血液喂食这两群蚊子。结果显示,和“初次染病”的蚊子相比,再次染病的蚊子较少死亡,且也较少因为再度感染而丧失生殖能力;对抗虐原虫的能力,胜过另一组蚊子的十倍。

看来蚊子的免疫兵工厂里有两种武器,其中一种是“粒细胞”(granulocytes,一种白血球)。研究团队发现,二次感染的蚊子,比“初次感染”的蚊子体内有多三倍的粒细胞数量。当粒细胞侦测到外来物,它们会自己将其吞噬,或者招来更多免疫细胞来包围。

但如果粒细胞没有支援,蚊子也无法扭转感染的局势。 Rodrigues的团队怀疑细菌也参与了“对抗虐原虫”的行动,因为虐原虫会破坏蚊子肠道,使细菌可以侵入平常无法到达的部位。这个情形,让更多“免疫球宝宝”分化成粒细胞,投入对抗虐原虫的战场。

为了解是否细菌也参与这场战役,研究团队重复一次实验,但这次给予蚊子抗生素,以杀死离开肠道入侵到其他部位的细菌。这次的结果,粒细胞并没有因为蚊子再次感染疟疾而增加,而且两组蚊子间的死亡率相近。 “对抗虐原虫的过程,也许引发了另一个系统去对抗细菌,使免疫系统‘意外’地得以对抗疟疾”该研究的共同作者Carolina Barillas-Mury说。

研究团队还试着为蚊子制造疟疾疫苗,他们注射一些从感染虐原虫的蚊子体内,萃取出的血清,但去除了血清中的粒细胞。接受疫苗的蚊子,降低了感染疟疾的机会,即使吸食了带原疟疾的老鼠的血液后,也只有40%感染疟疾,显示血清中,有关键的因子,可以引发蚊子的免疫系统去对抗疟疾。如果后续的研究可以确定“因子”是什么,然后施放“因子”,或许可以让蚊子成为疟疾“不良的病媒”。

约翰霍普金大学的病媒生物学家 Marcelo Jacobs-Lorena 认为,了解蚊子的免疫生物学有实际应用价值“因为蚊子是病源传播的必要管道,如果我们想要从消灭疟疾,这就显得重要”。

作者:柚子皮皮,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/shengwu/2622.html