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又到了炎炎夏日，除了每天涂防曬、打遮陽傘，怕被曬黑外，Dr.Why最害怕的還是被蚊子叮咬。 端午節(jié)回家一趟，被我大山東的蚊子咬了幾個包，這都一個多月過去了，胳膊上被蚊子叮過的地方還是黑乎乎一片。 蚊子，這小小的生物可不只是叮你一口、讓你起個紅疙瘩、抓耳撓腮癢幾天那么簡單。它的威力還可能是影響著一條連通大西洋和太平洋的運河能否成功修建。 故事就這樣開始了。 巴拿馬運河之爭 1881年，法國人信誓旦旦地開挖巴拿馬運河。他們自認為巴拿馬運河修建起來易如反掌，畢竟他們之前曾成功修建了蘇伊士運河。 然而沒過幾年，法國人就鎩羽而歸了。他們不僅沒能修成運河，還為此損失了20億法郎，主持運河開鑿的法國外交官和實業(yè)家斐迪南·德·雷賽布也差點因此面臨牢獄之災[1]。 法國人的失敗除了管理不善和盲目自信外，還有一個非常重要的原因就是黃熱病。 在巴拿馬運河修建的幾年里，有2萬多名工人因黃熱病而倒下，而法國人對此卻無能為力，只好選擇退出[2]。 （圖源：wnd.com） 就在法國人遭遇滑鐵盧不久，有個叫Walter Reed的美國軍醫(yī)證實了黃熱病由特定的蚊子傳播而非人傳人。 這個大發(fā)現(xiàn)讓覬覦巴拿馬運河開鑿權許久的美國信心大增。 1904年，美國接管了巴拿馬運河的開鑿權，他們在修建運河過程中，采取了及時排出沼澤中的水、用油覆蓋積水殺死蚊子的幼蟲、安裝紗網等措施來抵抗黃熱病，最終建成了巴拿馬運河。 可以說蚊子影響了巴拿馬運河能否順利開通，但這只不過是一個縮影。 蚊子還能傳播諸如瘧疾、登革熱、流行性乙型腦炎、寨卡等各種傳染病，算得上殺人的小惡魔。 殺人的小惡魔 蚊子屬于昆蟲綱雙翅目蚊科，其祖先在2.6億年前就已經在地球上生活了[3]，這比人類祖先早了兩億年左右。 全世界的蚊子有3500多種，分為41個屬[4]。不過別看蚊子有那么多種，實際上偏好吸食人血的蚊子不足百種[5]。而且只有雌蚊子才會吸食血液，它們吸血并非為了糊口而是為了交配后產卵；雄蚊子則以植物汁液為生。 與人類傳染病有關的主要有3個屬的蚊子——按蚊、伊蚊和庫蚊。 按蚊屬（Anopheles）的蚊子有一個非常容易辨別的特點，就是雌蚊子吸血時呈倒立狀，頭部非?？拷つw。 岡比亞按蚊 （圖源：wiki） 按蚊可以傳播瘧疾。據估計，在2017年全世界有2.19億人感染瘧疾，因瘧疾而死亡的人數(shù)高達43.5萬人[6]。 盡管瘧疾是一種非常古老的疾病，早在4000年前的中國就有關于瘧疾癥狀的記錄了，但是直到100多年前人們才將瘧疾和蚊子聯(lián)系在一起。 1897年，英國醫(yī)生Ronald Ross首次在按蚊的胃中發(fā)現(xiàn)了瘧原蟲，證明了瘧疾是經由蚊子傳播的，他還因此獲得了1902年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎[7]。 Ronald Ross （圖源：） 在新中國剛成立時，80%以上的地區(qū)都有瘧疾發(fā)生，上世紀70年代全國24個瘧疾高流行的省份報告超過了2400萬瘧疾病例[8]。 經過幾十年的努力，我國瘧疾流行區(qū)范圍已經大幅縮小。2018年我國法定傳染病報告瘧疾2518例，死亡6例[9]，我們似乎離消滅瘧疾的目標不遠了。 傳播瘧疾的按蚊分布于世界各地，不同地區(qū)的按蚊種類不同。下面放一張圖[10]，你可以感受下按蚊的種類之多和分布之廣。 按蚊的世界分布[10] 在我國，最常見的傳播瘧疾的按蚊種類是中華按蚊、雷氏按蚊、微小按蚊和大劣按蚊。在西藏還存在一種叫做威氏按蚊的按蚊，它是西藏2006年后傳播瘧疾的主要按蚊種類[8]。 其中，中華按蚊的分布最廣，從東北的遼寧到西南的云南，都有中華按蚊的足跡。這種蚊子喜歡在晚上八九點鐘以及早上五六點鐘咬人，七八月份是中華按蚊的出沒高峰月份[8]。 雷氏按蚊主要分布在北緯22°到北緯33°之間的地區(qū)。這種蚊子喜歡在凌晨一兩點鐘咬人，它們的出沒高峰在八九月份[8]。 中華按蚊（左）和雷氏按蚊（右）的大致分布[10] 所以說，接下來的一兩個月正是按蚊的出沒高峰，請大家一定要做好防蚊工作。 伊蚊（Aedes）就是俗稱的花蚊子，它們主要傳播登革熱，還可傳播黃熱病、寨卡、基孔肯雅熱、西尼羅河熱等等。 登革熱是發(fā)病率和死亡率僅次于瘧疾的蟲媒傳染病。每年大約有5000萬至1億人感染登革熱病毒[11]。 1978年，廣東省佛山市石灣鎮(zhèn)首次爆發(fā)登革熱，隨后迅速波及廣東省7個縣市，發(fā)病2.2萬例，死亡16人。之后，海南、廣西、福建、浙江等地都爆發(fā)過登革熱[12]。2014年全國登革熱報告病例超過了4.4萬例，是歷年登革熱發(fā)病率最高的一年[4]。 今年廣東的登革熱防控似乎也比較嚴峻：截至6月12日，廣東省共報告240例登革熱病例，其中廣州、佛山、江門、中山、珠海已經出現(xiàn)零星散發(fā)的本地病例，輸入病例較往年增幅明顯[13]。看到這樣的數(shù)據，不免要提醒下廣東的朋友可要多加小心了。 在我國，登革熱主要由白紋伊蚊傳播，白紋伊蚊的分布極為廣泛，北到遼寧南到云南，都有白紋伊蚊的足跡[12]。 而登革熱的另一種傳播媒介是埃及伊蚊，之前科學家們認為埃及伊蚊只分布在北緯22°（大概位置就是深圳、南寧）以南的沿海地區(qū)。然而，隨著氣候變暖，埃及伊蚊已經擴展到北緯25°的云南某些地區(qū)[14]。 登革熱與伊蚊的大致分布[12] 目前，登革熱尚無特異性治療藥物。好消息就是，在2019年5月，美國FDA批準了首個登革熱疫苗Dengvaxia上市，用于在9-16歲人群中預防由所有血清型登革熱病毒造成的登革熱[15]。 然而，這款疫苗只能用于預防出現(xiàn)癥狀且經試驗室檢測確認的登革熱，也就是說僅可用于曾經感染過登革熱病毒的兒童。對于之前沒有感染過登革熱病毒的兒童，接種疫苗可能加重其未來感染登革熱病毒的癥狀。 所以，盡管有FDA背書，Dengvaxia還是存在很大爭議，滅蚊仍然是最有效的登革熱預防手段。 最后我們來說一說庫蚊。 庫蚊（Culex）是流行性乙型腦炎（乙腦，又稱日本腦炎）的傳播媒介。 在我國，除了西藏、新疆和青海之外，其他各省市都有乙腦爆發(fā)，四川、貴州、重慶、云南和陜西是乙腦的高流行區(qū)[14]。 隨著20世紀80年代乙腦疫苗的大規(guī)模接種、經濟和環(huán)境的改善，乙腦的發(fā)病率和死亡率逐年下降。然而乙腦的病死率非常高，可達5%-40%[4]。2018年我國乙腦報告病例1800例，死亡病例135例[9]。由此可見，乙腦不可小覷。 乙腦主要由三帶喙[huì]庫蚊傳播。這種蚊子的喙（用于吸血的像針一樣的嘴巴）中部有一個明顯的白環(huán)，將喙分成了三段，所以叫三帶喙庫蚊[16]。 （圖源：fehd.gov.hk） 三帶喙庫蚊不僅吸食人血還會吸食牛、豬等家畜的血液，它們也是喜歡在晚7點左右和凌晨3點左右叮人。這種蚊子的分布也極為廣泛，可以在年平均溫度8.2-28.9℃的地區(qū)找到三帶喙庫蚊的身影[16]。 說了這多蚊子及其傳播的疾病，那么在中國大陸哪里的蚊子攜帶的病毒種類最多呢？ 答案是云南、廣東和北京[4]。 中國大陸各省市蚊子攜帶病毒種類[4] 人蚊大戰(zhàn) 蚊子，這萬惡的小蟲子要殺死它，說簡單也簡單，一個巴掌拍死就好了。 說難也很難，幾千年來我們動用了蚊帳、蚊香、驅蚊劑、滅蚊拍、滅蚊燈等各種各樣的法子來對付蚊子。然而蚊子還是“野火燒不盡，春風吹又生”。 其實，在怎么殺死蚊子這件事上還有人得了諾貝爾獎。這個人就是瑞士化學家Paul Müller。 Paul Müller （圖源：） 1939年，Müller發(fā)現(xiàn)二氯二苯基三氯乙烷——也就是大名鼎鼎的DDT——具有極好的殺蟲特性，他因此獲得了1948年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎[17]。 DDT曾在上世紀中期被廣泛用于消滅蚊子，然而DDT很難降解并且極容易被土壤吸收，殘留的DDT進入食物鏈后又轉移進入生物體不斷累積[2]。 由于DDT是一種內分泌干擾物，嚴重威脅著人類和一些大型食肉動物的生殖健康。 更糟糕的是蚊子卻很快獲得了對DDT的抗性。所以，在上世紀六七十年代DDT被禁用。 既然化學藥物不能維持長久的殺蚊效果，于是就有科學家思考從蚊子繁殖本身來消滅惱人的蚊子。 1974年，有科學家用射線處理了5.7萬只雄性蚊子，降低它們的生殖能力，然后再把這些雄蚊子釋放到肯尼亞的自然環(huán)境中，期望與這些雄蚊子交配的雌蚊子不孕不育、斷子絕孫[2]。 可是理想很豐滿，現(xiàn)實很骨感。輻射使這些雄蚊子身體變得十分脆弱，根本不能交配，所以科學家們算是白忙活了一通。。。
到了21世紀，人們開始采用轉基因技術來消滅蚊子。比如有一家叫Oxitec的生物技術公司就專門改造了埃及伊蚊，這種基因改造的雄性蚊子的后代必須依賴四環(huán)素才能存活[2]。 盡管在實驗中，這種轉基因蚊子使蚊子數(shù)量減少了90%以上。但是要真把這種轉基因蚊子用于消滅自然界的蚊子，那么就需要造出數(shù)以百萬的轉基因蚊子并且需要不斷投放才可行。所以，單從成本考慮，有很多人就認為這種滅蚊方法不靠譜，更不要提轉基因可能帶來的潛在風險了。 在Dr.Why看來，還是澳大利亞莫納什大學的Scott O'Neill教授比較靠譜。
Scott O'Neill（右）[18] O'Neill想出來一個“以毒攻毒”的法子來消滅蚊子。 具體來說，他讓雄性埃及伊蚊感染一種叫做沃爾巴克體(Wolbachia)的細菌，沃爾巴克體是一種廣泛存在于節(jié)肢動物中的革蘭陰性共生菌[18]。 這種細菌存在于蚊子細胞內可以阻止登革熱病毒、寨卡病毒和基孔肯雅病毒在蚊子體內的復制。這樣一來，蚊子就不能把病毒傳染給人了。 當攜帶沃爾巴克體的蚊子與自然界中的蚊子交配后，其后代也會攜帶沃爾巴克體，同樣不會傳染登革熱等疾病。 前幾年，O'Neill教授在澳大利亞熱帶城市湯斯維爾開展了實地研究。他的做法非常簡單，就是給小學生們發(fā)放養(yǎng)蚊子的桶和蚊子的卵，只要小孩子們回家養(yǎng)蚊子就好了[19]。
養(yǎng)蚊子的工具[19] 自2014年實施O'Neill教授的這個試驗之后，湯斯維爾大概有7000個家庭成為了“養(yǎng)蚊廠”、共釋放了大約400萬只感染了沃爾巴克體的蚊子。 這項工作成績斐然，在干預之前，湯斯維爾幾乎每年都會爆發(fā)登革熱，而現(xiàn)在湯斯維爾已經看不到登革熱的流行了。 目前，O'Neill的團隊正在印度尼西亞開展隨機對照試驗，未來就能知道這種滅蚊方法的實力了。 除此之外，也有一些科學家打算徹底把蚊子消滅掉。 比如帝國理工學院的科學家，就在利用“基因驅動”技術，靶向岡比亞按蚊的決定性別的doublesex基因，使其后代的雌蚊子失去繁殖能力。該技術可以在8-12代內讓實驗室內的蚊子根本不產卵，最終消滅實驗室內的蚊子[20]。 不過這種技術真要用到自然界中，把蚊子趕盡殺絕，消滅一個物種，其利弊還是得仔細掂量掂量。 總而言之，這場人蚊大戰(zhàn)可能沒有終點。 DW暗語 這世界上最喜歡蚊子的，我想莫過于沈復了。他說： “夏蚊成雷，私擬作群鶴舞于空中，心之所向，則或千或百，果然鶴也；昂首觀之，項為之強。又留蚊于素帳中，徐噴以煙，使之沖煙而飛鳴，作青云白鶴觀，果如鶴唳云端，為之怡然稱快。” 參考資料： [1] https://en./wiki/Ferdinand_de_Lesseps [2] https://www./2016/06/zika-mosquitos/ [3] https://en./wiki/Anopheles#Evolution [4] Xia H, Wang Y, Atoni E, et al. Mosquito-associated viruses in China[J]. Virologica Sinica, 2018, 33(1): 5-20. [5] McBride C S, Baier F, Omondi A B, et al. Evolution of mosquito preference for humans linked to an odorant receptor[J]. Nature, 2014, 515(7526): 222. [6] https://www./en/news-room/fact-sheets/detail/malaria [7] https://www./malaria/about/history/ross.html [8] Zhang S, Guo S, Feng X, et al. Anopheles vectors in mainland China while approaching malaria elimination[J]. Trends in parasitology, 2017, 33(11): 889-900. [9]http://www./jkj/s3578/201904/050427ff32704a5db64f4ae1f6d57c6c.shtml?from=groupmessage [10] Sinka M E. Global distribution of the dominant vector species of malaria[M]//Anopheles mosquitoes-New insights into malaria vectors. IntechOpen, 2013. [11] Guo C, Zhou Z, Wen Z, et al. Global epidemiology of dengue outbreaks in 1990–2015: a systematic review and meta-analysis[J]. Frontiers in cellular and infection microbiology, 2017, 7: 317. [12] Wu J Y, Lun Z R, James A A, et al. Dengue fever in mainland China[J]. The American journal of tropical medicine and hygiene, 2010, 83(3): 664-671. [13]http://cdcp.gd.gov.cn/gjjkfxxx/content/post_2514753.html [14] Bai L, Morton L C, Liu Q. Climate change and mosquito-borne diseases in China: a review[J]. Globalization and health, 2013, 9(1): 10. [15]https://www./news-events/press-announcements/first-fda-approved-vaccine-prevention-dengue-disease-endemic-regions [16] https://en./wiki/Culex_tritaeniorhynchus [17]https://www./prizes/medicine/1948/muller/facts/ [18]https://www./news/2018/08/scientist-convinced-australian-city-become-haven-mosquitoes [19] O'Neill S L, Ryan P A, Turley A P, et al. Scaled deployment of Wolbachia to protect the community from dengue and other Aedes transmitted arboviruses[J]. Gates open research, 2018, 2. [20]https://www./articles/d41586-019-02087-5 頭圖來源：consumerreports.org |
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