蚊媒疾病监测的新时代

Krisztian Magori讨论了虫媒病毒监测的最新创新，利用蚊子排泄物检测蚊子传播的病原体。

蚊子是地球上最危险的动物，这要归功于它们传播的各种虫媒病毒和其他病原体。对收集到的蚊子中的这些病原体进行监测，使我们能够在它们感染人类并成为公共卫生问题之前对它们进行检测。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，每年夏天，我都会在特恩布尔国家野生动物保护区和斯波坎为它们收集蚊子。在接下来的两天里，我会花上几个小时，设置并取回疾病控制中心的光和肉汁诱捕器，然后把蚊子送到奥林匹亚，在装有冰袋的冷却器里进行测试。在那里，一位训练有素的昆虫学家会把我的蚊子和全州所有其他蚊子分类，分子生物学家会测试它们是否感染西尼罗河病毒。除了我的时间之外，整个过程在薪水以及实验室和运输费用方面，花费了州政府大量的资金。

上述蚊虫监测程序是在20世纪发展起来的，此后变化不大。它使用相对较低的技术解决方案，如电池驱动的风扇和干冰作为引诱剂，以及带冰袋的冷却器。有迹象表明新技术的出现（如无人机部署的陷阱和智能蚊子陷阱），但对新技术的吸收充其量是缓慢的。在很大程度上，我们现在像40年前一样进行蚊子监测。不过，这种情况可能很快就会改变！

蚊子监测的最新进展之一是利用与蚊子有关的环境DNA。首先，这是以蚊子唾液的形式出现的，蚊子会以糖为诱饵的溶液或糖浸过的物质为食，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，但它并没有在实际使用中推广，这可能是因为人们担心蚊子唾液的数量（~4.7nl），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才能在蚊子唾液中检测到，当蚊子本身变得具有传染性时，相对于目前的方法，在检测方面增加了明显的延迟。

虽然使用蚊子唾液是一个好主意，斯科特里奇和他的实验室成员已经能够想出一个更聪明的解决方案。他们偶然发现了20世纪20年代的一系列论文，证明蚊子的排泄物可以用来感染黄热病恒河猴，其中含有传染性病毒颗粒，这说明阅读非常古老的论文是多么有用。最近，登革热病毒也出现了同样的情况。首先，他们进行了实验室实验，测试他们是否能从感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（昆金株）。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感染性病毒颗粒的水平非常低，表明处理的风险相对较低。

虽然这个实验室的结果是有希望的，但真正的问题是这些方法是否能在实地发挥作用——这正是他们进行测试的目的。作者修改了EVS和CDC的光阱和被动式盒式陷阱，使其既包含一套供蚊子取食的蜂蜜浸泡材料，又包含收集蚊子排泄物的FTA卡。这些卡片含有一种化学物质的混合物，可以溶解细胞并稳定核酸，以便在室温下长期储存。然后，作者们测试了这些卡片，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默里谷脑炎病毒，因此证明蚊子排泄物可用于现场虫媒病毒监测。

这怎么能改变蚊子的监视？好吧，也许，如果我实现了这个方法，我就不需要把我的蚊子送去鉴定和分类了。我可以拿出带有蚊子排泄物和唾液的FTA卡，自己发送或分析。这样可以节省识别和运输费用，但我仍然需要设置和收集我的陷阱，每周两次。这就是被动式盒子陷阱（也是斯科特·里奇的发明）的由来。这些捕蚊器不需要电池，可以放在地里几个星期而不是一夜之间。它们通过以低速率释放二氧化碳来吸引蚊子，无论是从干冰还是从二氧化碳瓶。蚊子在室内通过吸食蜂蜜浸泡过的物质和通过从外部水源吸出的水分保持较高的水平来存活。这种诱捕器已进一步发展成为前哨蚊子虫媒病毒捕捉试剂盒。理论上，这样一个捕集器只需要每周维修一次，届时将更换FTA卡并送去测试，定期更换进料站和二氧化碳罐。这将减少收集蚊子的后勤困难，并有可能部署更多的陷阱，以便在一个地区提供更好的覆盖范围。

蚊虫监测方面的许多新技术进步都带有潜在的高价格标签，这不符合蚊虫控制的财务限制。上述方法的优点在于其简单、价格低廉。这些修改可以很容易地在内部完成，而且成本很低。最大的成本可能是FTA卡本身和测试成本，这并不比目前的方法高。因此，我决定通过将蜂蜜浸泡的海绵和FTA卡粘到我现有的陷阱中来测试上述方法，看看（a）他们是否收集蚊子排泄物，以及（b）如果他们收集病毒DNA。我们会看看它是怎么工作的！如果是的话，它会彻底改变我监视蚊子的方式！