在疟疾防控的战场上，杀虫剂是对抗疟蚊的有力武器。长期使用的杀虫剂，像长效驱虫蚊帐（LLINs）和室内滞留喷洒（IRS）所用的药剂，本应长时间发挥作用，LLINs 预期有效寿命是三年，IRS 也有 3 - 9 个月 。可现实却很残酷，标准的（仅含拟除虫菊酯）LLINs 实际使用寿命很少超过 2 年，双活性成分蚊帐也是如此，这都是杀虫剂衰减和物理降解在捣鬼 。IRS 使用的杀虫剂，寿命还会因喷洒表面类型的不同而变化 。

杀虫剂衰减带来的问题可不小。随着时间推移，它杀灭目标蚊群的能力越来越弱，对控制疾病传播的作用大打折扣。更让人担忧的是，它可能会增加蚊虫对杀虫剂产生抗药性的风险，影响杀虫剂抗性管理（IRM）策略的效果 。之前有研究用单基因理论探讨过杀虫剂衰减对 IRM 的影响，发现随着时间推移，杀虫剂衰减会产生 “选择窗口” 和 “显性窗口” ，让杂合子更具优势 。对于混合使用的杀虫剂，衰减问题更是备受关注。刚使用时，混合杀虫剂效果显著，但成分杀虫剂的效果一旦下降，从 IRM 的角度看，可能会适得其反。尽管问题重重，可在评估 IRM 策略的模型里，却很少考虑杀虫剂衰减这个重要因素。

为了弄清楚这些问题，利物浦热带医学院病媒生物学系的 Neil Philip Hobbs 和热带疾病生物学系的 Ian Hastings 在《Malaria Journal》期刊上发表了题为《The impact of insecticide decay on the rate of insecticide resistance evolution for monotherapies and mixtures》的论文。研究发现，杀虫剂衰减会改变对蚊虫抗药性的选择压力，影响 IRM 策略的效果。之前模型没考虑杀虫剂衰减，可能高估了全剂量混合杀虫剂的性能。这一研究成果，对优化 IRM 策略、有效防控疟疾等虫媒疾病意义重大。

研究人员采用了一种假设杀虫剂抗性为多基因性状的动态定量遗传学模型来开展研究。通过单代评估，在杀虫剂作为单一疗法或混合使用时，研究杀虫剂衰减对选择抗性的影响机制。还进行了多代模拟，比较不同 IRM 策略在杀虫剂衰减情况下的表现，重点关注策略的使用寿命差异。

下面来看看具体的研究结果。

研究人员先进行单代模拟，探究杀虫剂抗性选择过程。他们设定了一个参数，用来表示部署代后，杀虫剂对完全易感蚊子（ ，多基因抗性评分，用于量化杀虫剂抗性水平）的杀灭效果。 意味着杀虫剂是推荐剂量，能在生物测定（比如 WHO 试管测试）中杀死 100% 的易感蚊子。

研究人员在杀虫剂功效为 0 到 1.2 的范围内，以 0.1 为间隔进行单代选择研究。同时，还考虑了不同的初始抗性水平（生物测定存活率设为 0、5、10、20、50 或 80% ）和暴露率（0.1 到 1，间隔 0.1 ），遗传力设定为 0.2。

结果发现，杀虫剂抗性选择率与暴露、抗性和杀虫剂功效的相互作用密切相关。新部署的杀虫剂（高功效）能杀死大部分接触到的蚊子，存活的大多是抗性最强的个体，但由于避开杀虫剂的蚊子在最终亲代种群中占比大，所以选择反应较小。当杀虫剂功效低时（长时间部署后大量活性衰减），大部分接触杀虫剂的蚊子都能存活，杀虫剂只能杀死最易感的个体，选择反应也小，而且避开杀虫剂的蚊子还会稀释最终亲代种群，让选择反应更小。而在这两个极端之间，随着杀虫剂功效衰减，会出现一个阶段，部分接触杀虫剂的蚊子能存活，且这些蚊子具有中等至高度抗性，此时抗性选择水平增加，同时控制目标蚊群的能力下降，在这种中等功效条件下，选择反应最高。

研究人员还计算了杀虫剂在当前功效下的 “控制程度”，即单代内杀死的成年雌性蚊子比例。不过要注意，这只是一个简化的单代解释，忽略了蚊子种群动态的一些复杂因素。

接着，研究人员评估两种杀虫剂混合使用时，杀虫剂衰减的影响。他们在杀虫剂功效值和) 0 到 1.2 的范围内，以 0.1 为间隔进行单代选择研究。同时考虑了暴露率（0.1 到 1，间隔 0.1 ）、对杀虫剂的初始抗性水平（生物测定存活率和为 0、5、10、20、50 或 80% ，且两种杀虫剂的抗性水平可不同）和遗传力（和固定为 0.2 ）。

通过热图展示对蚊子的选择反应，结果表明，选择反应在对两种杀虫剂都已有抗性和（或）两种杀虫剂功效都降低的情况下最高。这是因为一种杀虫剂额外造成的死亡率会降低对另一种杀虫剂的选择反应，不过同时也会产生对这种杀虫剂的抗性选择。和单一疗法类似，增加暴露率也会提高混合杀虫剂的控制程度。

研究人员进行模拟，探究杀虫剂衰减对混合疗法和单一疗法序列在 500 代（相当于 50 年）内性能的长期影响。设定了三种情景：情景 1 关注杀虫剂衰减，假设两种杀虫剂初始抗性水平和遗传力相同；情景 2 考虑两种杀虫剂初始抗性水平不同；情景 3 考虑两种杀虫剂遗传力不同 。

结果显示，不考虑杀虫剂衰减时，似乎高估了全剂量混合杀虫剂在 IRM 中的有效性，虽然全剂量混合杀虫剂仍比单一疗法序列表现好，但随着衰减率增加，其优势变小。低剂量混合杀虫剂不管是否考虑衰减，表现都很差。在情景 2 和情景 3 中，存在一些衰减情况，使得全剂量混合杀虫剂比单一疗法序列表现更差。综合来看，不考虑杀虫剂衰减会高估全剂量混合杀虫剂的优势，降低混合杀虫剂中每种成分的剂量会让混合疗法比单一疗法序列更不可行，这两个因素结合起来更令人担忧。即使改变衰减模式假设，结果的一般性仍然成立。

在讨论部分，研究人员指出，杀虫剂衰减在公共卫生杀虫剂部署中非常重要，尤其是混合杀虫剂，但之前的模型大多忽略了这一点。对于单一疗法，部署后可能会出现对抗性选择更高的时期，持续时间取决于杀虫剂的衰减曲线。对于混合疗法，当两种杀虫剂功效都较低时，抗性选择速率似乎最快，这可能是因为预先存在的高抗性或部署后有效性下降，降低了混合杀虫剂的相互保护作用，削弱了其相对于单一疗法序列的优势。而且，杀虫剂衰减会影响 IRM 策略的选择，之前模型未考虑这一点，可能给出了过于乐观的全剂量混合杀虫剂性能估计。

此外，研究还提到，在评估 IRM 策略时，通常没有考虑混合杀虫剂增加的种群抑制效益。在公共卫生干预评估中，将抗性转化为对疾病传播的影响是一个复杂的挑战。同时，部署杀虫剂时需要平衡 “控制程度” 和 “抗性选择反应”，以在减少疾病传播的同时，确保干预措施的长期可持续性。

这项研究意义非凡，它明确了杀虫剂有效性及其衰减在评估 IRM 策略中的关键作用。之前被忽视的杀虫剂衰减问题，实际上对混合杀虫剂影响很大，尤其是那些成分未全剂量部署的混合杀虫剂。这一研究为后续制定更合理的 IRM 策略提供了重要依据，有助于在疟疾防控中更好地利用杀虫剂，延缓蚊虫抗药性的发展，保障公共卫生安全。