基于沃爾巴克氏體介導蚊媒宿主細胞質不相容性的應用研究進展

特約通訊員 郭慧麗 王蔚峰 潘曉玲

蚊子所傳播的流行性乙型腦炎、登革熱、寨卡病、瘧疾等蚊媒傳染病每年引起約百萬例死亡。作為能調控蚊媒繁殖的革蘭陰性胞內共生菌，沃爾巴克氏體可引起蚊媒宿主的完全細胞質不相容性，即攜帶沃爾巴克氏體的雄蚊與不攜帶或攜帶不相容型沃爾巴克氏體的雌蚊交配，產生的受精卵100%發生胚胎期死亡而不能發育成成蚊。因此基于沃爾巴克氏體的細胞質不相容性為蚊媒傳染病防治提供了新型高效的蚊媒種群壓制應用策略。

揭秘細胞質不相容性的分子機制

沃爾巴克氏體是自然界中廣泛分布于節肢動物和線蟲，經母性遺傳的革蘭陰性胞內共生菌。它不僅賦予宿主抗病原體的特性，還通過殺雄、雌性化、孤雌生殖和細胞質不相容性操縱共生宿主的繁殖和發育，其中細胞質不相容性可致昆蟲繁衍出不能存活后代的現象。

沃爾巴克氏體調控蚊媒宿主生殖的唯一表型是引起完全細胞質的不相容性，即感染沃爾巴克氏體的雄蚊與未感染或感染不兼容性沃爾巴克氏體的雌蚊交配產生的子代，因100%發生胚胎期死亡而無下代成蚊產生。其中，沃爾巴克氏體通過調控雄蚊使其宿主與未感染沃爾巴克氏體的雌蚊交配發生單向胞質不相容性。而沃爾巴克氏體可調控雌蚊，使其與未感染沃爾巴克氏體的雄蚊繁衍出可正常發育且100%感染沃爾巴克氏體的子代。但分別感染不同型別且無兼容性沃爾巴克氏體的雄蚊與雌蚊交配，則引起雙向胞質不相容性。……