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蚊子的疟疾免疫保护是一项双重性研究

要了解寄生虫病,需要理解许多寄生虫生物的双重性质。例如,疟原虫(Plasmodium)具有两个阶段的生命周期,在此阶段中,它与截然不同的宿主相互作用-一个始终是雌性蚊子。寄生虫在蚊子宿主中经历了截然不同的生命阶段,数十年来一直在继续研究这一领域,尤其是在关注蚊子免疫系统如何对抗疟疾寄生虫时。

现在,来自爱荷华州立大学(ISU)研究人员的新证据可能为蚊子的免疫反应机制提供了一些急需的启示,这有可能为今后对抗疟疾传播的研究奠定基础。这项新研究的发现-最近在PNAS上发表的一篇题为“ 冈比亚按蚊的吞噬免疫细胞的化学耗竭揭示了蚊血细胞在抗疟原虫免疫中的双重作用 ” –显示了蚊子免疫系统如何在多个阶段的疟疾寄生虫的斗争中发展。

ISU昆虫学助理教授Ryan Smith博士说:“蚊子通常很擅长杀死寄生虫。” “我们想找出实现这一目标的机制和途径。”

根据疾病控制和预防中心的数据,2017年全球发生了约2.19亿例疟疾,这种疾病是通过被感染的蚊子叮咬传播给人类的。大多数病例集中在热带和亚热带气候,例如撒哈拉以南非洲和南亚。根据疾病预防控制中心的数据,该疾病在2017年导致435,000例死亡。

蚊子需要通过咬住感染者来传播疟疾,因为它们会通过叮咬感染者来传播疟疾,然后在寄生虫在蚊子中完成其发育之后再传播疾病。这项新的研究集中在蚊子免疫系统对寄生虫的反应上。

研究人员用一种会消耗其免疫细胞的化学物质处理蚊子,这是保护蚊子抵抗病原体所必需的。实验表明,当免疫细胞枯竭时,疟原虫在蚊子中的存活率更高。此外,研究还阐明了这些免疫细胞如何促进针对蚊子宿主不同阶段疟疾寄生虫的蚊子免疫反应的不同“波”。

作者写道:“缺乏遗传工具限制了血细胞的研究,尽管它们在蚊子抗疟原虫免疫中具有重要意义。“为了解决这些局限性,我们采用了一种基于化学的处理方法来耗尽冈比亚按蚊的吞噬免疫细胞,证明吞噬细胞在补体识别和​​酚氧化酶原生产中的作用分别限制了疟原虫发育的卵期和卵囊期。通过这些实验,我们还定义了An中吞噬免疫细胞的特定亚型。冈比亚,提供了超越传统上定义蚊子血细胞种群的形态特征的见解。”

史密斯(Smith)也是ISU医学昆虫学实验室的负责人,他说,这些发现增加了对类似于哺乳动物中发现的与寄生虫的初始识别和杀死有关的补体样途径的了解。他说,这项工作还暗示了一种昆虫特异性的免疫反应酚氧化酶会引起针对疟疾寄生虫后期的继发免疫反应。

了解这些免疫反应可能会导致消除蚊子中疟疾寄生虫的机会,从而减少疟疾的传播。史密斯说,例如,科学家可以利用遗传学方法使蚊子对疟原虫具有抵抗力。在疟疾流行地区引入具有增强免疫力的蚊子可以大大减少人类疟疾病例。

史密斯总结说:“验证这种方法还需要更多步骤,但是我们认为这项研究为将来的实验奠定了基础。”

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