“登革热是一种潜在的致命疾病，目前还没有治疗方法。它是由一种由埃及伊蚊叮咬传播的病毒引起的。这种蚊子还会传播一些致病病毒，包括寨卡病毒、基孔肯雅热和黄热病，”宾夕法尼亚州立大学生物系教授兼系主任伊丽莎白·麦格劳(Elizabeth McGraw)说。“在城市化和气候变化的帮助下，到2050年，这种蚊子的活动范围预计将与世界50%的人口重叠，大大增加可能接触到这些病毒的人数。”

近年来，世界各地的研究小组试图通过感染Ae来控制这些病毒。麦克劳解释说，埃及伊蚊携带沃尔巴克氏菌，然后将蚊子释放到环境中。

她说:“沃尔巴克氏菌已经被证明可以防止包括登革热在内的病毒在蚊子体内复制。”“重要的是，沃尔巴克氏菌会遗传给蚊子的后代，使它们成为一种自我繁殖和低维护的野外疾病控制方法。”

麦格劳指出，登革热病毒和沃尔巴克氏菌都会感染蚊子全身的各种组织，尽管它们没有毒性，但它们确实会引发免疫应激反应。

她说:“由于感染了登革热病毒和/或沃尔巴克氏菌的蚊子已经在承受压力反应，我们认为它们在应对额外的压力源(如高温)方面的能力会更差。”

为了研究高温对登革热和沃尔巴克氏菌感染蚊子的影响，研究小组将感染蚊子放在密封的小瓶中，然后将小瓶浸入加热到42摄氏度的水浴中——这是蚊子在野外可能遇到的现实极端温度。然后，研究人员测量了蚊子静止所花费的时间，并将其与未感染的对照组蚊子进行了比较。他们的发现发表在今天(7月22日)的《公共科学图书馆被忽视的热带病》杂志上。

Fhallon Ware-Gilmore说:“经过大量的试验和错误之后，我们成功地将一种通常用于果蝇(一种模型果蝇物种)的基于热的生理试验应用于我们的蚊子物种，以检验登革热病毒和沃尔巴克氏菌感染对热敏感性的影响。”宾夕法尼亚州立大学昆虫学系和传染病动力学中心的研究生，他领导了这个项目。

研究小组发现，感染登革热病毒的蚊子对热表现出更大的敏感性;当把它们放在热水浴缸里时，它们静止的速度几乎是未感染蚊子的三倍。同样，感染沃尔巴克氏菌的蚊子被固定的速度是未感染蚊子的4倍。

有趣的是，Ware-Gilmore说，这两种病原体——登革热病毒和沃尔巴克氏菌——对蚊子的热耐受性没有叠加效应。

她说:“你可能会认为，同时感染登革热病毒和沃尔巴克氏菌的蚊子可能比只感染一种或另一种微生物的蚊子更容易被固定，但我们没有发现叠加效应。”“然而，我们是第一个证明病毒感染可以影响蚊子的热耐受性的人，特别是通过减少蚊子在高温下的生存。而且，虽然高温和沃尔巴克氏菌之间有一些已知的相互作用，特别是在未成熟阶段，但这也是首个表明受感染的成年蚊子在高温压力下存活率下降的研究。”

Ware-Gilmore指出，未来的气候模型指出，极端温度事件的频率越来越高，短时间暴露在高温下对登革热和沃尔巴克氏菌感染的蚊子的生存构成威胁。

她说:“在较低的温度下，我们知道登革热病毒可能无法足够快地复制，使其通过蚊子的身体传播，从而降低传播风险。”“在更高的温度下，虽然病毒可能复制得更快，但我们的工作表明，蚊子热耐量的相应下降可能对蚊子的生存起到反作用力，有助于减少在更热、气候变化更大的地区的传播和潜在的人类疾病发病率。同样，我们的研究表明，沃尔巴克氏菌可能无法在更热的地区作为生物防治剂，因为它对蚊子的生存有影响。”

其他宾州州立大学的论文作者包括昆虫学博士后学者Heverton Dutra;马修·琼斯，哈克生命科学研究所助理研究员;Katriona Shea，生物学教授和生物科学校友教授。论文中还包括生物科学教授卡拉Sgrò和莫纳什大学生物科学高级讲师马修霍尔;席志勇，密歇根州立大学微生物与分子遗传学教授;马修·托马斯，约克大学约克环境可持续发展研究所主任和教授。

国际卓越网络和宾夕法尼亚州立大学支持这项研究。

Journal Reference:

1. Fhallon Ware-Gilmore, Carla M. Sgrò, Zhiyong Xi, Heverton L. C. Dutra, Matthew J. Jones, Katriona Shea, Matthew D. Hall, Matthew B. Thomas, Elizabeth A. McGraw. Microbes increase thermal sensitivity in the mosquito Aedes aegypti, with the potential to change disease distributions. PLOS Neglected Tropical Diseases, 2021; 15 (7): e0009548 DOI: 10.1371/journal.pntd.0009548