自然科普:給蚊子做絕育、引天敵、搭蚊帳,為了預(yù)防這種傳染病,科學(xué)家拼了
來(lái)源:我是科學(xué)家
發(fā)布時(shí)間:2021-03-09
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2021年的春天似乎來(lái)得要比往年更早一些,最近微博上竟然開(kāi)始有人抱怨,提前收到蚊子君發(fā)來(lái)的“紅包”了。

不過(guò),對(duì)于廣東等南方地區(qū)的人們來(lái)說(shuō),蚊子提前報(bào)到不僅僅意味著又癢又痛的紅包,更意味著登革熱防疫季可能會(huì)提前來(lái)臨。

圖片

圖 | Pixabay

登革熱是什么?

登革熱一種是由登革病毒(dengue virus, DENV)引起的急性傳染病,通過(guò)蚊子的叮咬在人群中傳播,主要出現(xiàn)于伊蚊(Aedes mosquito)廣泛分布的熱帶和亞熱帶地區(qū)。

圖片圖為白紋伊蚊,與埃及伊蚊同為登革熱的病媒蚊 | Pixabay

登革熱中的“登革”一詞是由英文單詞“Dengue”音譯而來(lái),其詞源是形容患者因關(guān)節(jié)劇痛導(dǎo)致步態(tài)怪異的樣子。在美國(guó),登革熱又被稱(chēng)為“斷骨熱”(breakbone fever)。新加坡和馬來(lái)西亞地區(qū)則將登革熱稱(chēng)為“骨痛熱癥”。僅從這些名字,我們就能對(duì)登革熱的主要癥狀和患者的痛苦程度有所了解。

登革熱患者通常會(huì)出現(xiàn)突發(fā)性高熱,伴有嚴(yán)重的頭痛、全身肌肉和骨關(guān)節(jié)疼痛、皮疹以及出血等癥狀。輕癥患者一般在2至7天后可以自行恢復(fù)。少部分發(fā)展成重癥的患者,還會(huì)出現(xiàn)中樞性呼吸衰竭和出血性休克,甚至死亡。

圖片登革熱患者通常會(huì)出現(xiàn)突發(fā)性高熱,伴有嚴(yán)重的頭痛、全身肌肉和骨關(guān)節(jié)疼痛、皮疹以及出血等癥狀 | Pixabay

上世紀(jì)80年代,我國(guó)也曾經(jīng)是登革熱的重災(zāi)區(qū),得益于傳染病防控工作的開(kāi)展,之后數(shù)十年間感染病例顯著下降。然而近幾年,登革熱大有復(fù)發(fā)的苗頭。2014年,我國(guó)共報(bào)道了4.6萬(wàn)余例登革熱病例,數(shù)量超過(guò)之前25年的總和[1]。

世界上還有許多國(guó)家和地區(qū)也籠罩在登革熱的陰霾下。世界衛(wèi)生組織(WHO)的數(shù)據(jù)顯示,全球有129個(gè)國(guó)家和地區(qū)處于登革熱發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)之中,約39億人口的健康受到威脅,其中以東南亞、美洲以及西太平洋地區(qū)的經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)國(guó)家最為嚴(yán)重[2]。在登革熱疫情大爆發(fā)的2019年,WHO將其列為全球十大健康威脅之一。

登革熱是貧困病么?

登革熱爆發(fā)一度被為是貧困和社區(qū)管理水平低下的標(biāo)志。從登革熱的發(fā)病特征和預(yù)防措施來(lái)看,貧困確實(shí)會(huì)加大它的發(fā)病概率。

和新冠病毒類(lèi)似,登革熱潛伏期長(zhǎng)達(dá)14天,存在無(wú)癥狀感染者,病情發(fā)展迅速,因此早期確診十分困難。另外,登革熱暫時(shí)也還沒(méi)有針對(duì)性的治療方案,如果不幸染上登革熱,只能采取對(duì)癥支持治療,盡量減輕癥狀。

值得慶幸的是,如果感染登革熱后能及早發(fā)現(xiàn),碰到有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生和護(hù)士,死亡率不足1%。然而,貧困地區(qū)普遍較低的醫(yī)療水平,會(huì)極大降低確診速度和治療效果,這讓當(dāng)?shù)鼐用竦慕】得媾R更大的威脅。

在登革熱的預(yù)防上,我們還無(wú)法依賴(lài)大規(guī)模接種疫苗。因?yàn)楝F(xiàn)有的登革熱疫苗有效性不高,接種后發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)仍然超過(guò)40%。目前人們主要還是通過(guò)及時(shí)清除蚊蟲(chóng)孳生地、減少垃圾、消除積水等方法來(lái)預(yù)防登革熱。但是,這樣的環(huán)境整治措施需要長(zhǎng)期的、“自上而下”的社區(qū)參與,貧困地區(qū)常常不具備這樣的動(dòng)員能力。

圖片馬爾代夫的首都馬累,志愿者在挨家挨戶(hù)檢查蚊子孳生地情況 | Minivan News-Archive.com

有研究證實(shí),在發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)似的區(qū)域,經(jīng)濟(jì)水平和受教育水平越低的城市,其登革熱發(fā)病率通常越高[3]??紤]到貧困地區(qū)的確診率通常比發(fā)達(dá)地區(qū)低,貧困人口的實(shí)際境遇可能更加惡劣。

即便登革熱和貧困有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,科學(xué)家們并不認(rèn)為可以將其直接定義為貧困病[4]。事實(shí)上,登革熱和氣候變暖的關(guān)系更加密切。

氣候變暖的推波助瀾

隨著近幾十年氣溫上升,登革熱在世界范圍內(nèi)的發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛。2019年,超過(guò)100個(gè)國(guó)家和地區(qū)向WHO上報(bào)了共420萬(wàn)登革熱病例,發(fā)病總數(shù)和20年前相比翻了8倍[2]。這一切和蚊子脫不了干系。

蚊子的幼蟲(chóng)在水中生活,不易受到高溫的脅迫,因此氣候變暖通常會(huì)擴(kuò)大蚊蟲(chóng)的活動(dòng)范圍,將更多地區(qū)置于登革熱風(fēng)險(xiǎn)之下。據(jù)估計(jì),伊蚊在美國(guó)和歐洲的分布區(qū)正在分別以每年150英里和93英里的速度向北擴(kuò)張,預(yù)計(jì)到2050年埃及伊蚊在全球的分布范圍將會(huì)增加1996萬(wàn)平方公里[5],這幾乎是中國(guó)國(guó)土面積的兩倍。

氣溫上升還會(huì)增加登革病毒的傳播效率。溫暖的環(huán)境一方面會(huì)縮短蚊子發(fā)育所需要的時(shí)間,讓它們能更早地羽化為吸血的成蟲(chóng),產(chǎn)生更多的世代;另一方面會(huì)蚊子變得更加活躍,增加其叮咬的頻率。此外,由于登革病毒在進(jìn)化的過(guò)程中已經(jīng)適應(yīng)了人體溫度,環(huán)境溫度越接近體溫,就越有利于登革病毒的傳播[6]。

在種種因素的綜合作用下,未來(lái)氣候變暖將會(huì)讓登革熱變得更加難以控制。按目前的氣候變暖趨勢(shì)估計(jì),到2080年全球處于登革熱發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)中人口的數(shù)量將增加至61億,屆時(shí)60%的人都將會(huì)面臨登革熱的風(fēng)險(xiǎn)[7]。而且,登革熱發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)上升趨勢(shì)最明顯的地區(qū),通常還是最無(wú)力應(yīng)對(duì)這類(lèi)疾病的貧困地區(qū)。

圖片圖片2015年(左)和2080年(右)全球登革熱發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)對(duì)比 | 參考文獻(xiàn)[7]

預(yù)防登革熱,我們?cè)谛袆?dòng)

在氣候變化、新冠肺炎等“黑天鵝事件”頻頻出現(xiàn)的今天,要預(yù)防登革熱的爆發(fā)更是難上加難。即便如此,人們也從未放棄,不斷尋求各種方法,幫助經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)減少登革熱的發(fā)生。

在柬埔寨,WHO與國(guó)家和地方當(dāng)局一起,正在嘗試用一種經(jīng)殺蟲(chóng)劑處理的新型防蚊網(wǎng)罩來(lái)預(yù)防登革熱。當(dāng)?shù)厝藢⑦@些網(wǎng)罩蓋在自家的混凝土雨水儲(chǔ)罐上,可以防止蚊子在其中繁殖,降低成蟲(chóng)的密度和壽命。

圖片柬埔寨當(dāng)?shù)鼐用耦I(lǐng)取防蚊網(wǎng)罩 | www.thenewhumanitarian.org,IRIN

在越南,世界各國(guó)的科學(xué)家與當(dāng)?shù)匦l(wèi)生工作者合作,將一種以蚊子幼蟲(chóng)為食的水蚤引入農(nóng)村地區(qū)的家用儲(chǔ)水罐和水缸中。迄今為止,在已實(shí)施該計(jì)劃的越南北部和中部的45個(gè)公社中,有40個(gè)公社(超過(guò)38萬(wàn)人)消除了登革熱病媒[8]。

要說(shuō)消滅登革熱等蚊媒病的核武器,當(dāng)屬——以蚊治蚊??茖W(xué)家正在嘗試通過(guò)放飛經(jīng)過(guò)“絕育”處理的蚊子間諜,讓野生蚊子種群失去生育能力。這種利用不育昆蟲(chóng)進(jìn)行防治的技術(shù),最早由美國(guó)農(nóng)業(yè)部發(fā)明,用于防治果蠅和螺旋錐蠅等農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)。該技術(shù)綠色環(huán)保,對(duì)人體健康不存在威脅,已經(jīng)成功應(yīng)用了超過(guò)60年。目前,不育蚊子技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)國(guó)家投入應(yīng)用。WHO也于2020年4月發(fā)布了一項(xiàng)指南,用于確保不育昆蟲(chóng)技術(shù)在蚊媒病防治領(lǐng)域的安全使用[9]。

圖片2016年2月,巴西的皮拉西卡巴,一位科學(xué)家正在方法經(jīng)過(guò)基因工程改造的雄性蚊子,目的是讓野生蚊子絕育,減少登革熱等蚊媒疾病的發(fā)生 | sciencenews.org

另一種備受期待的以蚊治蚊方法,是利用沃爾巴克氏菌(Wolbachia)感染蚊子,阻斷登革熱病毒的傳播。沃爾巴克氏菌是昆蟲(chóng)體內(nèi)的共生菌,但是伊蚊天生并不攜帶該菌。這種細(xì)菌的存在不僅會(huì)減少蚊子被登革病毒感染的幾率,還會(huì)能順便操控蚊子的生育。例如,當(dāng)感染了沃爾巴克氏菌的雄蚊和未感染的雌蚊交配時(shí),就不會(huì)產(chǎn)生下一代。2017年,澳大利亞莫納什大學(xué)的研究者們牽頭成立了世界蚊子計(jì)劃(World Mosquito Program),希望利用安全有效地沃爾巴克氏菌法消滅登革熱等蚊媒病。目前,該計(jì)劃在全球11個(gè)國(guó)家和地區(qū)開(kāi)展了合作項(xiàng)目,WHO正在對(duì)其效果進(jìn)行追蹤評(píng)估。

值得一提的是,中山大學(xué)奚志勇教授是首個(gè)將沃爾巴克氏菌注射到蚊子體內(nèi)的科學(xué)家。2019年,奚志勇教授團(tuán)隊(duì)首次將沃爾巴克氏菌和不育蚊子技術(shù)相結(jié)合,在實(shí)驗(yàn)中對(duì)廣州兩個(gè)偏遠(yuǎn)島嶼上的蚊媒種群數(shù)量實(shí)現(xiàn)了有效控制[10]。他希望,能通過(guò)這一技術(shù)將天然蚊子種群壓制到一個(gè)較低的水平,在蚊子存活和人類(lèi)健康安全之間找到一種平衡。

圖片研發(fā)“以蚊治蚊”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人奚志勇 | 新華網(wǎng),梁旭

政府組織和科學(xué)家們費(fèi)盡心思探索新方案,又不厭其煩地評(píng)估現(xiàn)有方案,目的只為尋找一條最安全有效的途徑來(lái)守護(hù)全人類(lèi)的健康。希望在全人類(lèi)共同的努力下,這些被忽視的蚊媒病,能夠早日得到控制。

人類(lèi)的歷史長(zhǎng)河上,新的挑戰(zhàn)總會(huì)不斷出現(xiàn),氣候變暖、登革熱、新冠疫情……太多問(wèn)題難以解決,但還好,人類(lèi)解決問(wèn)題的決心和勇氣也從不罕見(jiàn)。

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