你知道地球上最致命的動物是什么嗎?是兇猛的獅子老虎,還是劇毒的眼鏡蛇?其實都不是!答案可能讓你大跌眼鏡——毫不起眼的蚊子,才是地球上的頭號殺手!
有研究估算,這些體長不到6毫米、體重只有2毫克的小家伙,在過去20萬年里奪走了數(shù)百億人的生命,幾乎占人類歷史總人口的一半!世界衛(wèi)生組織數(shù)據顯示,即使在今天,每年仍有70多萬人死于蚊媒傳染病。
被蚊子叮咬后的手臂
這不是危言聳聽。蚊子不僅是人類的“頭號殺手”,更是畜牧業(yè)的隱形大敵。它們不停地叮咬吸血,讓牲畜睡不好、吃不下,長不快,產奶產蛋量大跌。蚊子傳播的藍舌病、巴貝斯蟲病等,還會讓牛羊高燒、貧血、流產、甚至大批死亡。更可怕的是,這些“飛行殺手”正在進化出對殺蟲劑的耐藥性,傳統(tǒng)防治手段正在失效。
山西農業(yè)大學動物醫(yī)學學院研究員、博士生導師靳林是動物學專業(yè)博士,因研究蟲媒生物及其唾液蛋白,他逐漸與人獸共患病領域產生了交叉。2020年新冠疫情暴發(fā)時,他所在的科研團隊臨危受命,這讓他第一次深刻體會到:人獸共患病的戰(zhàn)場,比想象中更隱蔽、更殘酷。
于是,他們著手研究干預蟲媒病原體傳播的關鍵因子,主要方向就是研究蚊子和蜱蟲等媒介如何高效傳播人獸共患病。
要阻斷傳播鏈,必須深入研究蟲媒生物的“致病機制”。以蚊子為例,它們的唾液是病原體入侵的關鍵幫兇,但如何研究這個傳播病毒的“危險武器”,卻給他們出了一道難題。
大家都見過蚊子,甚至親手拍死過。一只成年蚊子的體長通常在4到6毫米之間,僅比一粒芝麻稍寬。而蚊子的唾液腺長度不到1毫米,相當于半根頭發(fā)絲的粗細,總重量不到蚊子體重的1%。
蚊子的唾液腺
從蚊子體內獲取唾液腺,就像在米粒上做微創(chuàng)手術,難度可想而知。
為了保證實驗效果,靳林和團隊成員試過兩種“手術方案”:第一種是把蚊子頭部剪掉后擠壓軀干,但這種方法擠出來的唾液腺,總會混著胸腔組織等雜質。
為了提高樣本純度,靳林讀博時,特意前往云南普洱向云南省寄生蟲防治所蚊蟲專家董學書老先生學習第二種操作技巧。老先生親自示范,教他們如何順著蚊子的生理結構操作——捏住蚊子的頭部,輕輕向外拉,讓唾液腺隨頭部脫離胸腔后再切割分離,操作需要很熟練的技巧,稍不注意就會把脆弱的唾液腺拉斷。
靳林拜訪董學書
為了獲得質量更好的研究材料,靳林和團隊成員最終采用了第二種“更慢但是更嚴謹”的方案。就靠這手絕活,他們在研究埃及伊蚊的唾液成分時,解剖了上萬只蚊子。每天趴在顯微鏡前給蚊子“動手術”,而且是連續(xù)的一場又一場的“手術”,每人每天最快也就處理幾十只,這樣持續(xù)了幾個月,終于收集到一小管唾液腺樣品。
蚊子唾液腺解剖方法
功夫不負有心人,正是憑著這管珍貴的“蚊子口水”,靳林團隊成功破解了埃及伊蚊傳播寨卡病毒的機制,成果登上了國際知名期刊《自然-免疫學》。這項研究就像給蚊媒疾病防控裝了“雷達”,將來能幫牧場精準掐斷病毒傳播鏈。
《自然-免疫學》成果示意圖
和蚊子一樣不起眼的蜱蟲,也可能是病毒的“致命快遞員”。未吸血的蜱蟲小得就像筆尖戳出的點,身體只有半根睫毛那么重。
2018年8月,非洲豬瘟首次闖入我國,豬肉價格應聲飛漲。而研究發(fā)現(xiàn),野外的軟蜱才是這場瘟疫的“隱藏BOSS”。尤其是鈍緣蜱,它們壽命長達五年以上,不僅耐餓耐干燥,更將病毒藏匿于唾液腺中,在野豬與家豬之間構筑起一條致命的“死亡傳送帶”。
黃牛身上的蜱蟲
鎖定“罪魁禍首”之后,他們開始研究蜱蟲傳播疾病的機制,經過長達7年的研究,成果發(fā)表在《美國科學院院刊》,同樣鎖定了其唾液中的關鍵分子,為開發(fā)人獸共患病病媒的精準攔截疫苗鋪平了道路。
對抗人獸共患病,單靠前沿科技還不夠。我國傳統(tǒng)中藥寶庫中的動物藥材,同樣可以成為防治利器。為此,靳林他們正在開辟新的研究路徑:從毒蛇、蜘蛛等動物中篩選抗感染成分,利用我國傳統(tǒng)中藥資源寶庫,解決人獸共患病的問題。
靳林所在的山西農業(yè)大學動物醫(yī)學學院,目前也在全力籌建動物重要疫病研究與防控山西省重點實驗室,圍繞動物疫病和人獸共患病的防控技術,開展參觀、科普講座、實操培訓等多種科普活動。
誰能想到,芝麻粒大的蚊子、筆尖點似的蜱蟲,竟藏著撼動畜牧業(yè)、威脅公共健康的巨大能量?研究者們面對的,就是這樣一群“小東西,大危害”的對手。
從蚊子蜱蟲的微觀戰(zhàn)場,到傳統(tǒng)中藥資源的創(chuàng)新挖掘,靳林和他的團隊一直堅持投身“小生物中的大農業(yè)”,未來,他們會帶著這份從實踐中淬煉的“手藝”和“眼力”,繼續(xù)做守護人類和動物健康的“蟲媒哨兵”,為生命防線站崗放哨。
科學審核:靳林 山西農業(yè)大學動物醫(yī)學學院研究員、博士生導師
策劃統(tǒng)籌:宋雅娟 武玥彤
編輯整理:李欣哲
來源: 科普中國-光明網
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