渴望科学的蚊子

研究人员严佳悦（Gabriel Yan）是伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校医学昆虫学项目的一员。他最近的研究发表在《通讯生物学》上。在这篇文章中，他描述了自己的工作。

在一个炎热的夏日，我在医学昆虫学项目节肢动物控制实验室的中心工作。我把手放在橡胶手套里，手套伸到一个被称为手套箱的密封工作空间里，迅速地抓住完全充血的蚊子。这些昆虫刚刚以感染了活登革热病毒的血粉为食。由于下面的冰提供了低温，它们现在平静地躺在冷冻的皮氏培养皿上

虽然我的手和手臂受到保护，但我处于高度戒备状态。这就是臭名昭著的黄热病蚊子埃及伊蚊，它是登革热和寨卡病毒等危险媒介传播病原体的潜在携带者

与其他蚊子一样，埃及伊蚊在变态过程中经历了不同的阶段。在水生幼虫期，它以微生物和有机碎屑为食。成年后，它依赖植物糖和脊椎动物的血液。其食物质量或可用性的变化可能会引发营养压力，从而可能影响其传播病原体的能力

一种吸血埃及伊蚊，也称为黄热病蚊。图片来源：Fred Zwicky成年埃及伊蚊通过薄膜覆盖的喂食装置提取血粉时，腹部肿胀。他们的体重可以比宴会增加四倍。来源：Fred Zwicky对我来说，这是一个高风险的研究领域。我决心解开饮食如何影响这些蚊子的奥秘。先前的研究得出了相互矛盾的结论。我想知道幼虫和成虫阶段的营养压力是如何影响蚊子对登革热感染的易感性的

为了解决这个问题，我必须处理一支由10000多只幼虫和4000只成年雌性蚊子组成的军队。每只蚊子被随机分配到四个营养治疗组中的一个。一半的幼虫吃得饱饱的，而其他的幼虫只吃了一半。对于成年蚊子，一半得到10%的蔗糖溶液，另一半得到1%的蔗糖溶液

他们饮食中食物的较小部分或浓度可作为每个生命阶段所经历的营养压力的指标。四组患者中的每一组都必须提供血液餐——一半含有登革热病毒，一半没有。那些没有感染登革热的人将被用作对照，这样我就可以测量各组之间的任何差异

一对埃及伊蚊在医学昆虫学实验室的有机玻璃围栏内交配。这些鸡蛋将用于未来的研究。资料来源：Fred Zwicky Yan与活登革热病毒合作，为蚊子准备血粉。来源：Fred Zwicky

我的目标是在八个治疗组中的每一组中至少有100只完全充血的蚊子。我用手挑选出800只吸血雌性，小心地将每只转移到密封盒中的特定杯子中。当蚊子以血液为食时，它们的体重可以增加一倍、三倍或四倍。用细尖镊子处理每一个都需要格外小心，因为在这种血液喂养的状态下，它们会增加脆弱性

我的任务超越了最初的喂养。我必须每天仔细检查每只杯子两次。如果蚊子死了，我会小心地把它转移到-80℃的冰箱里，以便将来进行分子测试。我还数了数产下的卵子来衡量它们的繁殖力。蚊子通常在野外生活一两个月，但在实验室里，有些会持续三个多月，需要额外的时间和关注

所有这些艰苦的工作都得到了回报。我和我的同事发现，经历幼虫和成虫营养压力的蚊子产下的卵更少，生育能力也更低。仅在营养压力的压力下，成年蚊子的寿命就会缩短

严在使用聚合酶链式反应机进行登革热病毒检测之前，在聚合酶链式反应板上贴上标签。资料来源：Fred Zwicky Yan从幼虫饲养托盘中提取蚊子蛹。来源：Fred Zwicky

]当我们观察分子水平上发生的事情时，我们发现幼虫和成虫阶段的不良饮食会引发蚊子免疫基因和抗菌肽的下调。这些成分起到蚊子抵御病原体的作用。成虫的营养压力成为蚊子盔甲上的一个缺口，增加了蚊子感染登革热的易感性

了解蚊子的消费与其疾病传播潜力之间的复杂关系对人类健康很重要。我们现在知道，因不良饮食而虚弱的蚊子是登革热等疾病的更有效传播者。我们的新认识可以帮助我们找到管理蚊子种群和遏制疾病传播的新方法