张东京:用“核辐射”为斯氏按蚊做绝育
创始人
2025-12-12 13:50:25
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转自:中国科学报

疟疾至今仍是全球公共卫生的“心腹之患”。过去,疟疾多在非洲农村传播,以冈比亚按蚊为主要传播媒介。

但一种名为斯氏按蚊的蚊子正打破这一格局,被世界卫生组织列为非洲疟疾消除的重大挑战。

传统蚊媒控制主要靠化学杀虫剂,但药浸蚊帐和室内滞留喷洒对防控户外活动的斯氏按蚊效果有限,且长期滥用误用已导致蚊子抗药性,还会污染环境、威胁人体健康。

“昆虫不育技术(SIT)通过释放辐照绝育的雄蚊,让其与野生雌蚊交配产生不育后代,从而减少蚊群数量,不仅对物种针对性强,还对环境友好,已成功消灭多种农业害虫。”中山大学副教授张东京说。

彼时,国内外针对斯氏按蚊的SIT研究几乎空白。

为此,张东京联合国际原子能机构、苏丹国家研究中心热带医学研究所和巴基斯坦阿卜杜勒·瓦利汗大学启动项目,计划通过实验室和半野外试验测试SIT控制斯氏按蚊的可行性和安全性,为非洲和亚洲国家的现场应用提供科学依据和技术支撑。

通过采集,研究者在实验室建立了两株斯氏按蚊蚊株,并通过形态学和分子鉴定为mysorensis和type亚型。进一步研究发现,mysorensis蚊株的产卵量和卵孵化率均比以往报道数据低,因此,研究团队采取优化幼虫饲料配方,通过添加维生素,在F3代使得雌蚊产卵数量提升了35.7%。

有了稳定的蚊群,研究团队开始优化SIT的辐照绝育和雌雄分离环节。在诱导雄蚊绝育时,发现辐照源(伽马射线和X射线)并不影响绝育效果,95Gy照射能让雄蚊不育率达99%以上,且蛹期和成虫期辐射效果没差别。

值得注意的是,不管是在实验室还是半野外环境,5~6日龄的绝育雄蚊比3~4日龄具有更高的竞争交配力。研究团队进一步发现,给绝育雄蚊喂2.5%蜂王浆+10%糖水,相比单纯饲喂10%糖水,前者能够延长其寿命,并提升交配竞争力。

雌雄分离则结合“冷涡流”(蛹和幼虫在水中浮力不同,蛹往上漂)和 “毒血餐”(羊血+溴氰菊酯+PBO),最终使雌蚊死亡率达90%,而雄蚊不吸血能继续存活,且其飞行能力和交配能力不受影响。

“技术好用还得安全。”张东京表示,他们还专门测试了辐照后的雌蚊是否更易传播疟疾。通过给95Gy辐照后的雌蚊喂含伯氏疟原虫的血餐,分别对比卵囊和子孢子数量,结果发现和正常雌蚊没差别,这意味着即使有少量雌蚊意外释放,也不会增加传播疟原虫的风险。

值得注意的是,辐照后的雌蚊完全无法产卵,且寿命会显著下降,进一步增加技术的安全性。

此外,研究团队还发现过量的伊蚊雄蚊会骚扰同种雌蚊,从而降低它们的吸血成功率和寿命,并且发现白纹伊蚊雄蚊会跨界骚扰斯氏按蚊雌蚊,以此提出防控的新思路。

张东京坦言,该研究也存在“待补的短板”。如目前雌雄分离率还达不到100%,少量残留雌蚊可能影响压制效果;研究多在实验室和半野外开展,没经过自然环境的检验;大规模生产时,饲料、设备运维成本还比较高,性价比需进一步优化。

“未来,我们将探索基因编辑等更精准的雌雄分离方法,争取实现‘零雌蚊’释放,并结合‘种间交配干扰’,构建综合防控体系,助力全球城市疟疾防控。”张东京说。

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