瘧疾、登革熱、寨卡等由蚊媒傳播的疾病,每年奪走數(shù)十萬(wàn)人生命,沖擊公共衛(wèi)生體系。然而,隨著蚊蟲(chóng)抗殺蟲(chóng)劑的迅速擴(kuò)散,傳統(tǒng)防控策略面臨前所未有的挑戰(zhàn)。人們亟需打破舊路徑、探索創(chuàng)新思路。
在醫(yī)學(xué)史上,意外發(fā)現(xiàn)改變福祉并非罕見(jiàn)。諾丁漢發(fā)現(xiàn)青霉素、阿司匹林學(xué)術(shù)之路……近日,利物浦熱帶醫(yī)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究表明,當(dāng)蚊子吸食血液并落在噴灑了nitisinone(一種目前用于治療人類罕見(jiàn)遺傳病的藥物)的表面時(shí),它們就會(huì)被殺死。研究表明,即使蚊子對(duì)現(xiàn)有殺蟲(chóng)劑具有很強(qiáng)的抗藥性,情況也是如此,這為配制用于室內(nèi)噴灑或蚊帳的尼替西農(nóng)開(kāi)辟了一條有希望的新途徑。
該研究題為“The β-triketone, nitisinone, kills insecticide-resistant mosquitoes through cuticular uptake”,發(fā)表在BMC子刊Parasites & Vectors雜志。
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吸血后的蚊子為何更難被殺?
吸血使蚊子體內(nèi)解毒酶活性增強(qiáng),降低了常用殺蟲(chóng)劑的致死效果。實(shí)驗(yàn)表明,吸過(guò)血的蚊子在接觸殺蟲(chóng)劑后存活率更高,而WHO標(biāo)準(zhǔn)多用未吸血蚊子測(cè)試,可能低估了殺蟲(chóng)劑的實(shí)際效果,增加了抗藥性風(fēng)險(xiǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)nitisinone能抑制蚊子酪氨酸代謝,阻斷其解毒途徑,導(dǎo)致吸血后蚊子死亡。
實(shí)驗(yàn)用蚊子的培養(yǎng)與供血過(guò)程
本研究使用了三種不同的按地區(qū)和抗藥性特點(diǎn)分選的按蚊品系,包括敏感株和兩種對(duì)殺蟲(chóng)劑耐藥的株系。雌蚊為了產(chǎn)卵被人工提供人類血液,通過(guò)模擬膜喂血系統(tǒng)完成吸血。
吸血處理與生物測(cè)定前準(zhǔn)備
為保證實(shí)驗(yàn)蚊子對(duì)血液的充分?jǐn)z取,雌蚊在3-5日齡時(shí)先禁糖5小時(shí),再用模擬膜供給人血45分鐘,隨后將完全吸飽血的雌蚊挑選出來(lái)用于殺蟲(chóng)劑敏感性檢測(cè)。非吸血組采用相同的禁糖處理,但不提供血液。
殺蟲(chóng)劑篩選實(shí)驗(yàn)的環(huán)境與流程
采用涂藥玻璃板接觸實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)4種不同的HPPD酶抑制劑(含人用藥物和商業(yè)除草劑)進(jìn)行篩選。蚊子被放置在涂有不同藥劑的玻璃培養(yǎng)皿中30分鐘,隨后轉(zhuǎn)移至單獨(dú)容器中,分別在30分鐘、24小時(shí)、48小時(shí)及72小時(shí)進(jìn)行死亡率觀察,以評(píng)估藥劑的即時(shí)及延遲殺滅效果。實(shí)驗(yàn)同時(shí)用非吸血蚊子做對(duì)照,驗(yàn)證藥物的接觸活性與血餐依賴性。
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擬定劑量與不同蚊種中nitisinone的效果評(píng)估
研究通過(guò)將不同濃度的nitisinone溶液直接涂抹在剛吸血的敏感株蚊子背部,測(cè)量其致死活性,并與陽(yáng)性對(duì)照藥物除蟲(chóng)菊酯進(jìn)行比較。同時(shí),采用CDC瓶式法確定nitisinone的判別劑量。隨后,利用玻璃板涂藥法評(píng)估了nitisinone對(duì)敏感株和耐藥株按蚊,以及庫(kù)蚊和埃及伊蚊的殺滅效果。結(jié)果顯示,nitisinone在不同蚊種中均表現(xiàn)出一定的致死活性,體現(xiàn)了其作為潛在殺蟲(chóng)劑的廣泛應(yīng)用前景。
蚊子必須吸食血液才能激活HPPD抑制劑相關(guān)的表皮吸收殺滅作用
研究人員發(fā)現(xiàn),糖飼的按蚊(Kisumu品系)即使在最高劑量HPPD抑制劑暴露下,72小時(shí)后的死亡率仍極低,nitisinone為5.78%,其余抑制劑更低。然而,當(dāng)蚊子在血餐前或血餐后接觸尼替西農(nóng)時(shí),其殺蚊效果顯著提升,72小時(shí)內(nèi)死亡率遠(yuǎn)超80%有效性閾值,而其他抑制劑如mesotrione、sulcotrione和tembotrione均未達(dá)到。nitisinone暴露還引起所有蚊子癱瘓并出現(xiàn)體色變暗的表型,與先前在采采蠅中的觀察一致,說(shuō)明其殺蚊作用依賴血餐激活。
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nitisinone對(duì)按蚊的高本征活性
隨后研究人員將0.2 μl不同濃度nitisinone溶液涂于吸血后按蚊胸部,48小時(shí)內(nèi)評(píng)估死亡率。結(jié)果顯示,≥0.001%濃度可致死亡率超50%,0.01%濃度在24小時(shí)內(nèi)即可達(dá)到80%有效性閾值,唯有0.0001%濃度與對(duì)照無(wú)顯著差異。相比其他候選化合物,nitisinone表現(xiàn)出更優(yōu)的切口暴露殺蚊效力。
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nitisinone對(duì)多種抗藥性與易感蚊株的廣譜殺滅效果
研究發(fā)現(xiàn),nitisinone經(jīng)足部接觸可在125 mg/m2濃度下,于24小時(shí)內(nèi)殺死易感型與多種抗藥性按蚊),且72小時(shí)內(nèi)在≥25 mg/m2時(shí)均超過(guò)80%致死率。抗藥性庫(kù)蚊Muheza在125 mg/m2下72小時(shí)致死率94.7%,低劑量效果明顯下降。白紋伊蚊(易感株)在125 mg/m2下48小時(shí)達(dá)致死率84.8%,總體對(duì)低濃度更敏感于Muheza,顯示nitisinone對(duì)多種蚊種具潛在防控價(jià)值。
總之,本研究證明了nitisinone通過(guò)足部接觸可在高劑量下快速殺死不同種類和抗藥背景的蚊株。nitisinone這樣的藥物及其多功能性,預(yù)示著未來(lái)有望開(kāi)發(fā)出新的蚊蟲(chóng)防治產(chǎn)品。它能夠有效殺死抗藥性蚊子,這可能會(huì)改變現(xiàn)有殺蟲(chóng)劑耐藥性導(dǎo)致公共衛(wèi)生干預(yù)措施失效的地區(qū)現(xiàn)狀。
來(lái)源:https://parasitesandvectors.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13071-025-06939-0
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