夏季已至，蚊蟲繁育進入高發(fā)期，不少人又要收“紅包”了。是否有辦法從源頭干預，改變?nèi)藗儽晃米印皣ァ钡木置妫?/p>

　　日前，南方醫(yī)科大學公共衛(wèi)生學院教授、熱帶醫(yī)學研究所所長陳曉光的一項研究引發(fā)熱議。蚊子按性別分為雌蚊和雄蚊，只有雌蚊能吸血傳病。陳曉光團隊通過基因編輯技術(shù)，將雌性白紋伊蚊“改造”成雄性，并通過蚊蟲繁育逐代減少雌蚊占比，從而有望降低登革熱、基孔肯雅熱等蚊媒傳染病的發(fā)病率。

　　當前，該團隊正在探索如何將這項“黑科技”應用于野外。多位受訪專家表示，讓蚊子變性的構(gòu)想對蚊媒傳染病防控有積極意義，但需進一步考量這種做法是否會對物種多樣性、生態(tài)穩(wěn)定性造成影響。

陳曉光教授（中）的研究團隊 圖/受訪者提供

　　尋找雄性決定基因

　　登革熱、基孔肯雅熱、寨卡病毒病等一眾蚊媒傳染病的傳播媒介是伊蚊，伊蚊主要包含埃及伊蚊、白紋伊蚊。對陳曉光來說，將研究對象鎖定在白紋伊蚊是一個基于現(xiàn)實的決定。

　　他對《中國新聞周刊》介紹，在國際上，埃及伊蚊是最主要的媒介蚊蟲，具有分布廣、傳病能力強的特征。但對我國來說，埃及伊蚊的分布區(qū)域十分有限，白紋伊蚊是最需要防范的媒介蚊蟲。

　　2010年前后，陳曉光團隊便開始啟動白紋伊蚊變性的相關研究。為了讓白紋伊蚊變性，首先要讀懂它的基因組“天書”。彼時，國際科學家已對幾個蚊種的基因組進行解碼，但白紋伊蚊的基因組卻遲遲未被破譯。

　　澳大利亞墨爾本大學生物科學學院教授阿里·霍夫曼對《中國新聞周刊》表示，白紋伊蚊的基因組較大，其大小約為黑腹果蠅基因組的8倍?！拔覀凅@訝地發(fā)現(xiàn)，與人相比，白紋伊蚊的基因組大小是人類基因組的三分之二，這意味著破解其基因組的工程量很大?！标悤怨庹f。

　　破譯基因組“天書”的過程中，由于當時的手段還無法對長的基因組序列測序，陳曉光團隊便將白紋伊蚊的基因組切成短片段，然后再將其拼接成完整序列。陳曉光稱，基因組組裝就像拼積木，白紋伊蚊基因組含有65％的重復片段，也就意味著這些是外觀一樣的積木，增加了組裝難度。只有加大測序深度，才能將重復片段放在正確的位置。

　　白紋伊蚊基因組還具有很高的雜合度?！皩τ谌祟悂碚f，父親姓張，母親姓李，孩子的基因組基本就來自張姓和李姓家族。但對于蚊蟲來說，可能這一代是‘趙錢孫李’，下一代卻是‘周吳鄭王’。這種基因來源的隨機組合導致測序過程中很難將蚊子的基因組分析清楚?！标悤怨庹f。

　　為了解決這一難題，陳曉光團隊決定讓白紋伊蚊“近親結(jié)婚”，通過讓后代持續(xù)與其兄弟姐妹交配，達到純化白紋伊蚊基因組的目的。陳曉光說，人類近親結(jié)婚會增加遺傳病出現(xiàn)的概率，這在白紋伊蚊身上也顯現(xiàn)出類似情況。“白紋伊蚊通常一個月就可以繁育一代，但我們在實驗中觀察到，當白紋伊蚊‘近親結(jié)婚’到第五六代時，需要兩三個月才能完成下一代的繁育，且蚊子看起來病懨懨的。”最終，通過近兩年的純化，陳曉光團隊獲得了滿意的白紋伊蚊品系。

　　在此基礎上，要實現(xiàn)白紋伊蚊變性，關鍵要找到?jīng)Q定其成為雄性的鑰匙，也就是雄性決定基因。通過對比雄性和雌性白紋伊蚊的基因組序列，陳曉光團隊篩選出了100多個只存在于雄蚊的基因。“除了雄蚊專屬外，由于蚊卵在胚胎早期就已完成了性別決定，雄性決定基因還應具有能在胚胎早期表達的特點?！标悤怨庹f，于是，團隊從100多個基因中又挑出了17個“候選者”。

　　真正的雄性決定基因應滿足將其在雄蚊基因組敲除后，原本應發(fā)育為雄蚊的蚊子變成了雌蚊；同時，將其打入雌蚊胚胎后，能發(fā)現(xiàn)雌蚊發(fā)育為雄蚊。這種變性不只停留在外部形態(tài)。團隊成員將17個候選基因分別進行上述操作后，確定了Nix是白紋伊蚊的雄性決定基因。

　　陳曉光解釋稱，白紋伊蚊的雄性決定基因Nix有4種表達形式，在不同時間、空間會呈現(xiàn)出不同表達形式。團隊進一步研究發(fā)現(xiàn)，只有Nix基因在某兩種特定表達形式時，白紋伊蚊才能實現(xiàn)雌蚊向雄蚊的轉(zhuǎn)變。

　　是否影響生物安全性？

　　經(jīng)過變性得來的雄性白紋伊蚊在蚊群中的競爭力如何？陳曉光告訴《中國新聞周刊》，這類雄蚊的翅膀長度、體重都勝于野生白紋伊蚊雄蚊，因此，具有較強的交配競爭力。同時，變性得到的雄蚊在生長發(fā)育速度上也比野生雄蚊快6—8小時。

　　“我們一直在思考，如何實現(xiàn)雄蚊越來越多，雌蚊越來越少，達到防控蚊媒傳染病的目的?！标悤怨饨榻B，團隊目前采用了基因驅(qū)動技術(shù)，通過基因編輯構(gòu)建“雄性決定基因擴散器”，將其在胚胎早期打入蚊子的基因組中，使雄性決定基因在白紋伊蚊種群中加速遺傳。實驗發(fā)現(xiàn)，引入基因驅(qū)動技術(shù)后，每一代蚊子的后代中，雄蚊占比都達到了75％。

　　這種做法叫種群壓制。陳曉光說，傳統(tǒng)的種群壓制是通過輻射等方式使雄蚊絕育，絕育后的雄蚊與野生雌蚊交配后，雌蚊產(chǎn)下的蚊卵無法孵化，進而達到數(shù)量控制的目的。但這種情況下，也出現(xiàn)了絕育雄蚊競爭不過野生雄蚊的情況，因此要大量釋放才能以量取勝?！巴ㄟ^基因驅(qū)動，我們發(fā)現(xiàn)在基因驅(qū)動雄蚊和野生蚊群初始數(shù)量相同的情況下，前者可以迅速取代野生雄蚊，而且這樣得到的白紋伊蚊能繁衍出可育后代，不需要源源不斷地去釋放。”

　　基因驅(qū)動雄蚊占據(jù)絕對數(shù)量優(yōu)勢的情況下，雌蚊會不會隨著蚊群繁衍逐漸消失，蚊群的生態(tài)穩(wěn)定性又該如何保障？

　　陳曉光認為，從當前實驗結(jié)果來看，引入基因驅(qū)動雄蚊會改變白紋伊蚊種群的雌雄比，但其對生物安全性的影響在可控范圍內(nèi)?！斑@種做法的基因插入位點、操作流程都是清楚的。同時，變性得到的雄蚊只有和雌性白紋伊蚊交配才能產(chǎn)生可育后代，不會給自然界帶來未知的新物種。”

　　霍夫曼對《中國新聞周刊》表示，蚊子種類繁多，其中許多蚊種為蜻蜓、小型魚類等物種提供食物，即使失去了白紋伊蚊，自然界中仍會存在其他類似的食物來源。但將這項研究推廣到野外仍面臨挑戰(zhàn)。通常情況下，白紋伊蚊的雄性基因表達會受到環(huán)境的影響。此外，白紋伊蚊種群也可能隨時間發(fā)生進化，這可能會導致基因驅(qū)動技術(shù)逐漸失效。

　　“我們正在與相關部門探討，下一步，看是否能找到像小島這樣的相對封閉的環(huán)境，將基因驅(qū)動的雄性白紋伊蚊釋放，測試這種做法的有效性和安全性。比如小島上原本有一萬只白紋伊蚊，我們可以放三萬只基因驅(qū)動雄蚊。兩個星期或一個月后，再來觀察白紋伊蚊種群的幼蟲和成蚊的情況，從而判斷‘轉(zhuǎn)雌為雄’、基因驅(qū)動的效果及生物安全性。”陳曉光說。

　　蘇州大學蘇州醫(yī)學院基礎醫(yī)學院教授劉文權(quán)認為，利用基因編輯技術(shù)讓蚊子變性的方法可以從源頭破壞蚊子繁殖能力，從而實現(xiàn)控制媒介蚊蟲數(shù)量、防治蚊媒傳染病的目標。目前該方法離實際應用還有相當一段距離，其有效性和安全性需經(jīng)過反復論證和評估。

　　控蚊的目的是降低蚊媒傳染病的發(fā)病率。陳曉光表示，盡管當前學界研究了許多方法干預蚊媒傳染病，但每年蚊媒傳染病還是會在局部地區(qū)流行。究其原因，一方面，是蚊子超強的繁殖能力，一只雌蚊就可以產(chǎn)上千只后代；另一方面，蚊子普遍具有很強的耐藥性。

　　劉文權(quán)認為，防控蚊媒傳染病的關鍵在于疫苗研發(fā)。此外，國內(nèi)學者也從野外蚊子體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了某些共生微生物，這些微生物能阻斷登革病毒在蚊體內(nèi)的傳播，從而降低蚊子的傳病能力，這也給防控蚊媒傳染病提供了一個新方向。

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