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蚊子免疫系统如何对抗疟疾寄生虫

爱荷华州艾美斯 - 爱荷华州立大学昆虫学家的一项新研究描述了蚊子如何抵抗导致疟疾的寄生虫,这种疾病每年都会使数百万人感染。

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。

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