《Scientific Reports》:First molecular confirmations of Anopheles dirus and Anopheles scanloni in Indonesia, with DNA of zoonotic, enzootic and human malarias detected in An. dirus
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本研究旨在解決印度尼西亞北蘇門答臘省雖報告高發諾氏瘧原蟲(P. knowlesi)瘧疾,但傳播媒介未知的問題。研究人員對當地白踝按蚊組(Leucosphyrus Group)蚊種進行鑒定,并檢測其頭胸部瘧原蟲(Plasmodium)DNA。結果首次在印尼分子確認了迪羅斯復合體(Dirus Complex)的兩個物種,并以大劣按蚊(An. dirus)為主,并在其體內檢出了包括諾氏瘧原蟲(P. knowlesi)、間日瘧原蟲(P. vivax)等多種人畜共患及人類瘧原蟲DNA,提示該蚊種在當地的傳播中可能扮演重要角色。
在印度尼西亞北蘇門答臘省的朗卡特縣,一種特殊的瘧疾正困擾著當地公共衛生系統。這種瘧疾的病原體是諾氏瘧原蟲(Plasmodium knowlesi),一種通常在獼猴等靈長類動物間傳播的瘧原蟲,卻能“跨越物種屏障”,感染人類,引發嚴重甚至致命的疾病。雖然該地區報告的諾氏瘧原蟲瘧疾病例數量居高不下,但一個關鍵的科學謎團始終懸而未決:究竟是哪一種或哪幾種蚊子,在充當著從動物到人類的“橋梁”媒介?這個問題的答案,對于有效控制這種日益受到關注的人畜共患病至關重要。為此,一支研究團隊深入該地區,展開了一場尋找“關鍵媒介”的科學探索,并將他們的發現發表在了《Scientific Reports》期刊上。
為了精準鎖定傳播媒介,研究人員采用了經典的人誘捕法(human landing catch)收集按蚊。他們從形態學上將這些蚊子初步歸類為白踝按蚊組(Leucosphyrus Group),但僅憑形態難以精確到種,尤其是存在近緣種的復合體。為了得到確鑿的物種身份證據,研究人員動用了分子生物學“武器庫”:他們進行了內轉錄間隔區2(Internal Transcribed Spacer 2, ITS2)的DNA測序,并采用了針對迪羅斯復合體(Dirus Complex)的特異性PCR(DiCSIP)以及專門針對斯氏按蚊(Anopheles scanloni)的特異性PCR進行鑒定。接下來,為了查明這些蚊子是否攜帶了瘧原蟲,研究人員從蚊子的頭胸部提取樣本,運用了針對瘧原蟲18S rRNA基因的逆轉錄實時定量PCR(reverse-transcription real-time PCR)和巢式PCR(nested PCR)技術,以檢測、鑒定和區分不同種類的瘧原蟲DNA。本研究共分析了597只經形態學初步鑒定的白踝按蚊組蚊子。
分子確認印尼首次出現迪羅斯復合體物種
通過分子鑒定,研究取得了突破性發現:在印尼境內首次從分子層面確認了迪羅斯復合體(Dirus Complex)兩個物種的存在。其中,絕大多數的蚊子(占97.8%)被確認為大劣按蚊(Anopheles dirus),而另外一小部分(占2.2%)則是斯氏按蚊(Anopheles scanloni)。這解決了該地區媒介物種身份不明的核心問題。
在大劣按蚊體內檢出多種瘧原蟲DNA
更關鍵的結果來自瘧原蟲檢測。在7只大劣按蚊的樣本中,檢出了瘧原蟲DNA,其中還包括混合感染。檢出的瘧原蟲種類多樣:包括猴瘧原蟲中的諾氏瘧原蟲(P. knowlesi)和英氏瘧原蟲(P. inui),以及主要感染人類的人類瘧原蟲——間日瘧原蟲(Plasmodium vivax)。此外,還有一個樣本同時檢測到柯氏瘧原蟲(P. coatneyi)和諾氏瘧原蟲(P. knowlesi)的信號,但結果尚不明確。研究人員通過BLAST序列比對分析指出,用于檢測非氏瘧原蟲(P. fieldi)的引物可能與英氏瘧原蟲(P. inui)發生交叉反應,這提示在解釋此類PCR結果時需要謹慎。
研究結論與重要意義
本研究首次在印度尼西亞北蘇門答臘省,通過分子手段確鑿地證實了大劣按蚊(An. dirus)的存在,并同時確認了同屬迪羅斯復合體(Dirus Complex)的斯氏按蚊(An. scanloni)也在當地分布。研究最重要的發現是,在主要蚊種大劣按蚊體內,同時檢測到了來自獼猴的瘧原蟲(如P. knowlesi, P. inui)和人類的瘧原蟲(P. vivax)的DNA。這一結果具有重要的流行病學意義:它強烈暗示大劣按蚊在這一地區可能扮演著復雜的多重角色。它不僅可能參與猴類瘧疾(獸傳瘧疾)在動物間的循環,還可能介導諾氏瘧原蟲從猴到人的人畜共患傳播。更有甚者,由于它也攜帶人類瘧原蟲(P. vivax),它很可能也是傳統人類瘧疾的傳播媒介之一。因此,大劣按蚊被首次指出可能是該地區人畜共患瘧疾和人類瘧疾傳播的一個潛在關鍵媒介。這一發現為理解北蘇門答臘省復雜的瘧疾傳播動力學,特別是諾氏瘧原蟲瘧疾的傳播鏈條,提供了至關重要的直接證據,也為當地制定更有針對性的媒介控制策略指明了新的方向。