时至今日，疟疾仍是严重威胁人类健康的重要传染病之一，每年夺去60多万人的生命，其中大多数是儿童。过去，我们使用蚊帐和室内杀虫剂，并成功地控制住了室内疟疾传播。然而，近年来，我们目睹了室内媒介控制方法对蚊子产生了选择性压力，导致户外蚊子叮咬传播疟疾的风险正在增加。

▲ 每年因疟疾死亡人数高达60万，蚊帐和杀虫剂等措施在室内防蚊灭蚊上取得了极大成功

传统的疟疾防治方法在室内效果显著，但在户外效果有限。在户外大范围喷洒农药，会造成严重环境污染，并且多年来，蚊子逐渐发展出很强的抗药性。

更重要的是，人们的环保意识在不断增强。近年来，“同一健康（One Health）”的理念已经日渐被人们认同：我们不但要关注人类的健康，也要关注动物以及环境的健康，只有这样才能拥有一个健康、可持续的生态系统。与室内媒介控制相比，户外媒介控制的影响范围更广，我们的方法不但需要创新，也需要更加慎重。

▲ 室内灭蚊措施很难在户外大范围应用，户外叮咬传播疟疾的风险正逐年上升

寻找让蚊子不再传播疟疾的方法

蚊子在我们的日常生活中非常常见，为何有的蚊子会传播疟疾，有的却不会？不同蚊子之间有什么差异？如果我们能找到造成差异的原因，有没有方法让蚊子不再传播疟疾？如果蚊子不再传播恶性疾病，顶多是蚊子叮的包让人恼火、难受几天，不会对我们的健康造成严重影响。这个想法让我们对蚊子本身的研究产生了更多兴趣。

蚊子之所以能传播疟疾，是因为蚊子感染了一种叫做疟原虫的寄生虫。疟原虫通过蚊虫叮咬吸取疟疾患者的血液时进入蚊子肠道。研究表明，蚊子肠道中的大部分疟原虫被消灭，只有极少量疟原虫成功存活并繁殖。

因此，蚊子肠道是决定蚊子是否会传播疟原虫的关键，也是我们消灭疟原虫的主战场。那么，接下来的问题是，为什么有些蚊子能够传播疟原虫，而有些则不会？是不是有些蚊子体内的细菌杀死疟原虫的效力更高？如果我们能分离出这种细菌，我们可能就获取了在蚊子叮咬人类时防止疟疾传播的关键钥匙，从而阻止疟疾在户外的传播。

“特殊细菌”带来户外病媒控制新思路

为了回答这个问题，我们和中国疾控中心寄生虫病研究所合作，对中国不同地区过往疟疾数据进行分析。从中我们发现了一些有趣的趋势——有些地区虽然出现了输入性疟疾病例，但本地几乎不会发生疟疾流行，或者说本地感染疟疾病例数显著低于输入性疟疾病例数。我们推测，可能是当地的蚊子“与众不同”，导致蚊子传播疟疾效率较低。

基于这一重要发现，我们的研究团队奔赴出现不同趋势的代表性地区，包括江苏、辽宁和云南等地，采集当地的蚊子带回实验室。通过喂食疟疾感染血液样本，比较不同地区蚊子对疟原虫的抗性。最终发现，云南腾冲地区的蚊子对疟原虫表现出高抗性。

经过大量研究测试，我们在这种蚊子身上分离出两株细菌，它们可以高效地把疟疾寄生虫杀死。我们发现，其中一株细菌可以分泌一种蛋白质，能有效裂解疟原虫的细胞膜，从而杀死寄生虫；另一株细菌则通过激活蚊子的免疫系统，来间接抑制疟原虫。

得到结果后，我们还将抗疟菌株寄送给美国的合作伙伴，以验证这种细菌在非洲蚊子体内的抗疟效果。结果表明，该菌株具有非常好的抗疟效果。我们花了7年时间才找到这种“特殊蚊子肠道共生菌”，并破解了这种细菌的抗疟原虫的机制。我们都对结果感到振奋。

一条阻断疟疾传播的新策略开始逐步浮现。基础研究的最后一步，是测试这种天然抗疟细菌是否能在蚊子种群之间传播。我们的实验表明，携带这种细菌的雄性蚊子可以通过与雌性蚊子交配来水平传播这种细菌，雌性蚊子则通过卵子将这种细菌垂直传播给下一代。

这种细菌的发现，给了我们一条从源头上阻断户外疟疾传播的新思路。如果我们能在疟疾高风险地区有效引入细菌，它将杀死蚊子体内的疟原虫，防止它们通过叮咬传播疾病。通过“治疗”蚊子，这种方法有望消除疟疾这一困扰人类数千年的顽疾。

这个创新方案有两个优势：首先，天然抗疟菌分离自野生蚊子，能在蚊群中自主散播；其次，目前疟疾高风险地区主要是非洲和东南亚等欠发达地区，这些地区很难负担高成本的防治方法，而这种方案成本低廉、方便易用，且与现有防控措施可以兼容使用。

▲ 中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员王四宝和团队正在尝试⼀种“治疗蚊子”的创新方法：分离抗疟共生菌，控制疟疾媒介

消灭疟疾任重而道远。抗疟菌阻断户外疟疾传播策略已经有了扎实的研究基础，但离大规模应用仍有很长的路要走，需要投入大量人力物力。2022年，我们获得了国家自然科学基金委员会与比尔及梅琳达·盖茨基金会“大挑战：户外疟疾媒介控制”合作研究项目的资助，解决了我们在研究资金方面的后顾之忧。

下个目标是抗疟细菌的大规模应用

我们主要通过两种渠道在野生蚊群中引入抗疟细菌。第一种方法是将糖源诱饵装入特制的陶罐中，供蚊子食用。我们对该传播渠道的研究目标是改善泥罐的糖源配方，抑制细菌生长，延长诱蚊效果。

第二种渠道是在幼蚊孳生地，例如在池塘和水坑投放细菌。在这方面我们将研究目标放在开发细菌的缓释剂上。

为保证研究效果，我们组建了国际化的三方研究团队。其中，中方团队负责总体设计、室内研究与分工管理；布基纳法索卫生科学研究所Abdoulaye Diabaté研究员及其团队提供大型户外蚊子研究设施、疟疾疫区实地研究现场应用效果；来自美国约翰霍普金斯大学的Marcelo Jacobs-Lorena教授及其团队则负责提供成熟的恶性疟原虫配子体培养技术。

▲ 布基纳法索卫生科学研究所的Abdoulaye Diabaté研究员及其团队负责测试在陶罐和孳生地水源两种渠道的野生蚊群中引入共生菌的效果和效率

▲ 美国约翰霍普金斯大学的Marcelo Jacobs-Lorena教授及其团队，验证了共生菌在非洲蚊子体内具有良好的抗疟效果

三方团队长期保持良好合作关系，多项研究成果已经发表在各大学术期刊上。我们期待三方的强强联合在未来的研究项目中取得良好进展。我们希望能在2025年完成我们的两个研究目标，产出科学证据，为户外疟疾媒介控制提供一种绿色安全、可持续和可大规模应用推广的新思路，为实现根除疟疾这一终极目标做出贡献。

关于作者

王四宝是中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员，中国科学院昆虫发育与进化生物学重点实验室主任，中国昆虫学会副理事长，上海市昆虫学会理事长，他主要从事媒介昆虫生物互作的分子机理及虫媒病虫害防控新策略的研究。近年来，他在蚊虫婚飞与求偶通讯的分子机制、肠道共生菌与宿主和病原体互作的分子机理、病原体感染与蚊虫免疫互作的表观遗传机制和调控通路、发展蚊媒病虫害防控新策略等研究中取得系列重要成果，并发表在Science (2017, 2021)，Nature Microbiology (2021)，Cell Host & Microbe (2023)，Science Advances (2020)，Nature Communications (2019, 2023)，PNAS (2011, 2012, 2017, 2021, 2023)，Cell Reports (2022)等国际主流学术期刊。