蚊媒疾病监测的新时代

蚊子是地球上最危险的动物，因为它们传播的虫媒病毒和其他病原体种类繁多。对收集的蚊子中这些病原体的监测使我们能够在它们感染人类并成为公共卫生问题之前发现它们。不幸的是，蚊虫监测是一项繁琐而昂贵的工作，当地的蚊虫控制地区和研究人员为此花费了大量的时间、金钱和精力。

作为斯波坎县华盛顿卫生部的蚊子监测合作伙伴，我在个人层面上知道这一点。在过去的4年里，我在夏天每周一次，在特恩布尔国家野生动物保护区和斯波坎为他们收集蚊子。在接下来的两天里，我会花上几个小时，设置并取回疾控中心的轻型和妊娠诱捕器，然后把蚊子送到奥林匹亚(Olympia)的冰柜里测试。在那里，一位训练有素的昆虫学家会把我的蚊子和其他来自全州的蚊子进行分类，一位分子生物学家会检测它们是否感染了西尼罗河病毒。除了我的时间，整个过程还花费了国家大量的金钱，包括工资、实验室和运输费用。

上述蚊虫监测程序是在20世纪发展起来的，从那时起就没有太大的变化。它使用相对低技术的解决方案，如电池驱动的风扇和干冰作为引诱剂，以及冰袋冷却器。有迹象表明，新技术(如无人机和智能蚊子陷阱)正在出现，但新技术的应用进展缓慢。在很大程度上，我们现在进行蚊子监测，就像40年前一样。然而，这种情况可能很快就会改变!

蚊子监测的最新进展之一是使用了与蚊子有关的环境DNA。首先，这是以蚊子唾液的形式出现的，蚊子会以含糖的溶液或含糖的物质为食，并在这些介质中留下病毒的痕迹。虽然这一想法已经成功地进行了多次实地测试，但尚未在实际应用中推广，这可能是由于对蚊子唾液量(约4.7 nl)的担忧，以及这些测试相对于标准蚊子监测的敏感性。此外，虫媒病毒只有在外部潜伏期结束后，即蚊子本身具有传染性时，才会在蚊子唾液中被检测到，这与目前的检测方法相比，增加了很大的检测延迟。

虽然利用蚊子的唾液是个好主意，但斯科特·里奇和他的实验室成员已经想出了一个更聪明的解决方案。为了证明阅读非常古老的论文是多么有用，他们偶然发现了20世纪20年代的一系列论文，这些论文证明了蚊子的排泄物可以用来感染恒河猴的黄热病，其中含有传染性的病毒颗粒。最近，同样的情况也出现在登革热病毒上。首先，他们进行了实验室实验，测试他们是否能从传染性蚊子的唾液和排泄物中检测出罗斯河病毒和西尼罗河病毒(Kunjin株)。他们确实在喂食后2到15天的排泄物中发现了病毒RNA，其比率高于蚊子唾液样本。重要的是，在细胞培养研究中发现了极低水平的传染性病毒颗粒，表明处理的风险相对较低。

虽然实验室的结果很有希望，但真正的问题是这些方法是否能在实地应用——而这正是他们接下来要测试的。作者修改了EVS和CDC的轻型诱捕器和被动箱式诱捕器，使它们都包含了一套蜂蜜浸泡的材料供蚊子吸食，而FTA卡则收集了蚊子的排泄物。这些卡片含有一种化学混合物，可以溶解细胞，稳定核酸，并在室温下长期储存。然后，作者测试了这些卡片，看看它们是否能从蚊子的唾液和排泄物中提取和检测病毒RNA。他们能够从蚊子的唾液和排泄物中检测到罗斯河病毒和西尼罗河病毒，以及从蚊子排泄物中检测到墨累谷脑炎病毒，因此证明蚊子排泄物可以用于野外环境中虫媒病毒的监测。

这将如何改变蚊虫监测?嗯，也许，如果我实施了这个方法，我就不需要把我的蚊子送去识别和分类了。我可以直接拿出带有蚊子粪便和唾液的FTA卡，自己发送或者分析。这将节省识别和运输的费用，但我仍然需要设置和收集我的陷阱一周两次。这就是被动盒子陷阱(也是Scott Ritchie的发明)发挥作用的地方。这些捕蚊器不需要电池，可以在野外放置数周而不是一整夜。它们通过从干冰或二氧化碳瓶中以低速率释放二氧化碳来吸引蚊子。蚊子在室内靠吃蜂蜜浸泡过的材料生存，并通过吸干外部水源的水保持较高的湿度。该诱捕器已进一步开发成哨点蚊媒病毒捕获试剂盒。从理论上讲，这种捕集器每周只需要维修一次，更换FTA卡并送去检测，定期更换进料站和CO2罐。这将减少收集蚊子的后勤困难，并可能允许部署更多的陷阱，以便在整个地区提供更好的覆盖。

许多在蚊虫监测方面的新技术进步都带有可能很高的价格标签，这与蚊虫控制的财务限制不符。上述方法的美妙之处在于它的简单性和低廉的价格。这些修改可以很容易地在家里完成，而且成本很低，甚至不需要花钱。最大的成本可能是FTA卡本身和测试成本，并不比现有方法高。因此，我决定将浸过蜂蜜的海绵和FTA卡片粘贴到我现有的陷阱中，来测试上述方法，看看(a)它们是否收集了蚊子的粪便，(b)它们是否收集了病毒的DNA。我们来看看它是如何工作的!如果是这样，它可能会完全改变我进行蚊子监测的方式!