这项研究最近发表在科学期刊“美国国家科学院院刊”上,展示了蚊子免疫系统如何在多个发育阶段对抗疟疾寄生虫。昆虫学助理教授,该研究的第一作者Ryan Smith说,更好地了解蚊子免疫反应可以为今后抗击疟疾传播的研究奠定基础。
根据疾病控制和预防中心的数据,2017年全球范围内发生了大约2.19亿例疟疾,这是一种由蚊子叮咬传染给人类的疾病。大多数病例集中在热带和亚热带气候,如撒哈拉以南非洲和南亚。根据疾病预防控制中心的数据,该疾病导致2017年435,000人死亡。
蚊子需要传播疟疾,通过咬住感染者获取疟疾寄生虫,然后在寄生虫完成蚊子发育后数周后传播疾病。这项新研究的重点是蚊子免疫系统如何对寄生虫做出反应。
史密斯说:“蚊子通常非常善于杀死寄生虫。” “我们想弄清楚实现这种情况的机制和途径。”
研究人员用一种化学物质处理蚊子,这种化学物质耗尽了免疫细胞,这些细胞是防御蚊子抵御病原体所必需的。实验表明,当免疫细胞耗尽时,疟疾寄生虫在蚊子中以更高的速率存活。该研究还阐明了这些免疫细胞如何促进蚊子免疫反应的不同“波浪”,针对蚊子寄主的不同阶段的疟疾寄生虫。
同时担任ISU医学昆虫学实验室负责人的史密斯说,这项研究结果增加了对类似于补体的途径的理解,这种途径参与了寄生虫的初始识别和杀灭,类似于哺乳动物。他说,这项工作还涉及酚氧化酶,一种昆虫特异性免疫反应,引起针对疟疾寄生虫后期的二次免疫反应。
了解这些免疫反应可能会有机会消灭蚊子中的疟疾寄生虫,从而减少疟疾的传播。例如,史密斯说,科学家可以使用遗传方法使蚊子抵抗疟疾寄生虫。在疟疾流行地区引入增强免疫力的蚊子可以显着减少人类疟疾病例。
“验证这种方法需要更多的步骤,但我们认为这项研究为未来的实验奠定了基础,”史密斯说。
昆虫学助理科学家Hyeog Sun Kwon也参与了这项研究。