蚊子作為媒介傳播瘧疾、登革熱、黃熱病和寨卡等傳染病，威脅人類健康。以按蚊為傳播媒介的瘧疾最嚴重，發病率和致死率居高不下。據世界衛生組織報告，全世界約一半人口麵臨瘧疾風險，年死亡人數近50萬。隨著全球化和人員往來頻繁，近年我國輸入性瘧疾病例呈顯著上升趨勢。

        瘧疾由受瘧原蟲感染的雌性按蚊通過叮咬傳播。蚊蟲防治是阻斷疾病傳播的主要措施。當前，滅蚊手段仍依賴化學殺蟲劑，但蚊蟲對化學農藥已產生普遍抗性，研發新的對抗瘧疾傳播方法迫在眉睫。鑒於瘧原蟲需要在雌蚊腸道內完成一係列複雜的發育過程後，才能具備感染人類的能力，因此殺滅按蚊腸道內的瘧原蟲可阻斷瘧疾傳播。此前研究表明，經過遺傳改良的蚊子或工程腸道菌表達抗瘧原蟲效應蛋白能夠殺滅按蚊腸道內的瘧原蟲，但這兩種新策略都麵臨挑戰——如何驅動抗瘧基因快速滲透到整個蚊群中。

        9月29日，中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所王四寶研究組，聯合美國約翰霍普金斯大學合作完成的題為Driving mosquito refractoriness to Plasmodium falciparum with engineered symbiotic bacteria的研究論文，在線發表在《科學》上。該研究首次發現了能在按蚊中持續跨代傳播的共生細菌，構建出高效分泌表達5種不同抗瘧機製的效應蛋白工程菌株，能在多種按蚊腸道內高效特異地抑製或殺滅瘧原蟲，攻克了驅動抗瘧基因快速散播到整個蚊群的關鍵難題，為從源頭上阻斷瘧疾傳播提供新“武器”。

        在最新的研究中，研究團隊從按蚊體內分離到兼具垂直和水平傳播能力的沙雷氏菌屬新菌株AS1。深入研究發現，該共生菌不僅能由雄蚊通過交配水平傳遞給雌蚊，還可通過粘附在卵殼表麵經雌蚊產卵垂直傳播給後代蚊蟲，從而實現在蚊群中持續跨代傳播。此外，該共生菌在瘧蚊中的散播，不受按蚊種間或種群間存在生殖隔離的製約。經過多年努力，研究團隊構建出高效分泌表達5種不同抗瘧機製的效應蛋白工程菌株，使AS1成為活菌“疫苗”或抗瘧藥物的雙重載體，能在多種按蚊腸道內高效特異地抑製或殺滅瘧原蟲，使按蚊成為無效瘧疾媒介，從而在源頭上阻斷瘧疾傳播，這種策略將有助於減少瘧原蟲抗性的產生。同時，該共生菌不影響蚊蟲壽命，具有生態環境安全性。這項研究為抗瘧基因快速散播到整個蚊群提供了安全高效的驅動係統，解決了如何驅動抗瘧基因擴散到整個蚊群中的挑戰，使腸道共生菌介導的阻斷疾病傳播新策略從實驗室走向實際應用成為可能，具有廣闊的應用前景。該項研究成果也為其它蚊媒傳染病(登革熱、寨卡等)和植物蟲媒病害的防控開辟了新思路。

        該研究得到了中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金、中科院“百人計劃”、美國國家過敏和傳染病研究所等的資助。