Science：新研究揭示主要传播疟疾的蚊子物种的基因组进化

来源：100医药网 2025-09-28 13:27

非洲疟蚊在遗传上很复杂，并在杀虫剂使用的压力下快速进化。这项工作在生成对非洲疟蚊的基础基因组理解方面取得了进展。

一项针对非洲最被忽视但传播疟疾能力极强的蚊子之一 非洲疟蚊（Anopheles funestus）的遗传学新研究，揭示了该物种如何响应疟疾控制措施而进化。

在《科学》杂志上发表的报告中，来自威康桑格研究所的研究人员与非洲各地的顶尖科学家合作，对从整个非洲大陆收集的数百只非洲疟蚊进行了基因组测序，以探索该物种的遗传变异，包括驱动其适应控制方法的变化。这项研究的结果提供了对非洲疟蚊的新认识，可用于指导在撒哈拉以南非洲进一步开展消除疟疾的工作。

非洲疟蚊是非洲分布最广的蚊子物种之一。该物种的雌蚊具有高度的亲人性，意味着它们被人类吸引作为血液来源（这是它们发育卵子所必需的）。它们的寿命也显著长于其他传播疟疾的蚊子物种。非洲疟蚊还具有非凡的适应性。例如，在某些地区，它已从傍晚在室内叮咬进化到白天在室外叮咬，这很可能是对使用蚊帐的响应。

这些特征共同使其成为世界上疟疾危害最严重地区的强大疟疾传播者。2023年，世界卫生组织非洲区域报告了569,000例疟疾相关死亡。全面了解每种主要传播疟疾的蚊子物种的遗传学对于实施有效的疟疾控制和预防死亡至关重要。

为此，生物学家们收集并测序了656个现代非洲疟蚊标本（采集于2014年至2018年）的全基因组。他们还对来自伦敦自然历史博物馆和法国可持续发展研究所的45个历史标本（采集于1927年至1967年）进行了测序，以了解上个世纪该物种在16个非洲国家的进化模式和变化。

研究团队发现非洲疟蚊在整个非洲具有高水平的遗传变异，并发现来自赤道国家（尽管覆盖了4000公里范围）的样本共享许多遗传相似性。这表明它们很可能属于一个大的、相互关联的种群。然而，该地区的一些样本，如来自北加纳和南贝宁的样本，是孤立的，并且与相互关联的种群在遗传上不同。这表明一些种群广泛混合，而另一些则保持独立。这种种群结构对蚊子控制具有重要意义。

通过观察历史样本的DNA，研究团队能够揭示非洲疟蚊快速进化的性质。一个在现代种群中广泛存在的、与杀虫剂抗性相关的关键突变，在20世纪60年代的蚊子中就已经存在。

然而，使蚊子对杀虫剂产生抗性的其他突变在历史蚊子中并不存在，这表明这些突变只是在后来，随着随后几十年中使用不同的杀虫剂，才对蚊子变得有益。

新的生物工具正被用于对抗疟疾，例如基因驱动的使用。研究团队发现，另一个主要疟疾传播蚊种 冈比亚按蚊的一个基因驱动关键靶点，在非洲疟蚊中非常相似。这令人鼓舞，因为它表明为冈比亚按蚊开发的doublesex基因驱动系统也可以适用于非洲疟蚊。

这项新研究阐述了非洲疟蚊的遗传学应如何指导旨在减少疟疾传播的未来研究和监测策略。这项研究的数据也已纳入MalariaGEN Vector Observatory，该平台托管了来自多种按蚊的DNA数据以及供研究人员分析数据的工具。

该论文的第一作者Marilou Bodd 博士说："非洲疟蚊在遗传上很复杂，并在杀虫剂使用的压力下快速进化。这项工作在生成对非洲疟蚊的基础基因组理解方面取得了进展。这项研究的见解对于设计未来需要在整个大陆范围内起作用、造福于疟疾受影响国家人民的工具至关重要。"

该论文的作者之一Charles Wondji教授说："尽管非洲疟蚊在非洲的疟疾传播中扮演关键角色，但它被忽视太久了。因此，我很高兴这项关于非洲疟蚊遗传结构的全非洲大陆全基因组研究现在得以发表。我的团队为能促成这一重大里程碑感到自豪，这将有助于未来实施针对这一主要病媒的控制措施。"

该论文的资深作者、威康桑格研究所高级课题组负责人Mara Lawniczak博士说："我们发现一些蚊子种群乐于在整个非洲大陆共享变异，而另一些种群虽是近邻但遗传上截然不同。这对病媒控制是一个挑战。即使冈比亚按蚊复合体今天消失了，疟疾仍将在非洲肆虐，直到非洲疟蚊也得到有效控制。我们希望，对我们在此揭示的高水平遗传多样性和复杂种群结构的更深入理解，将为更智能的监测和有针对性的病媒控制奠定基础。"（100yiyao.com）

参考文献：

Marilou Bodd et al, , Science (2025). DOI: 10.1126/science.adu3596.

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