天气越热登革热的“毒性”越强 建议将气温纳入预警

2017-12-20 08:55:00 南方日报 严慧芳 分享
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  对于2014年广东登革热大流行,很多人记忆犹新,当年仅广州发病数就达到3.8万例。为什么同为超级大城市,深圳的登革热流行远远不及广州?为什么曾经在上世纪80年代登革热感染达到44万的海南,如今登革热流行处于低水平?为什么登革热流行区域,蚊媒密度未必是最高的?这些不能解释的问题,现在或许有了答案。近日,南方医科大学公共卫生学院副院长陈晓光教授团队一项研究发表在《微生物学前沿》杂志上,研究从实验室验证了温度会显著影响登革热病毒在蚊媒体内的感染力和传播力。

  ◆动机

  广深登革热流行为何差距明显

  登革病毒作为一种蚊媒病毒已经在中国流行多年。白纹伊蚊在伊蚊属中占主要地位,同时,在中国白纹伊蚊也是登革病毒的主要媒介。流行病学调查显示,登革热主要发生在广东省,而在中国内地的其余省份很少或者几乎不发生登革热。登革热的流行主要与气候、蚊虫密度以及不同地区的其他因素有关。但是,温度对白纹伊蚊作为登革病毒的媒介能力的影响目前并不清楚。

  “我注意到有的地区经常爆发登革热,而有的地区很少有本地病例。以北京和广州为例,同为超级大城市,夏天同样很热,也同样有输入病例、合适的蚊虫媒介,但为什么广州爆发登革热而北京却没有?即使是同为南方地区,广州和深圳的登革热流行差异为什么如此大?这些都促使我们决定做相关的研究。”谈起该项研究的初衷时,陈晓光教授指出,从2014年广东登革热大流行后,业内讨论非常多:“我们猜想,温度不仅影响蚊媒种群的密度,还可能影响病毒在蚊媒体内的活跃度”。

  陈晓光教授的团队,在实验室设置了相关条件进行验证。首先是让蚊子感染病毒。选取的对象当然是作为登革热主要传播媒介的白纹伊蚊。作为一种野外栖息的蚊子,白纹伊蚊最适合生存的温度是25℃-28℃。

  在恒定温度18℃、23℃、28℃和32℃以及变温28℃-23℃-18℃条件下,实验室人员用登革热2型病毒和血液混合成血球,让白纹伊蚊叮咬后感染。在感染后0、5、10、15天内,实验室人员检测每一只蚊虫的中肠、卵巢、唾液腺的感染情况,并检测阳性组织登革2型病毒的拷贝数。

  结果显示,在18℃的饲养条件下,登革2型病毒在白纹伊蚊中肠的增殖缓慢,而且在唾液腺中并不能检测到病毒的存在。在23℃以及28℃的饲养条件下,感染后10天能够在卵巢以及唾液腺中检测到病毒的存在。28℃饲养条件下,白纹伊蚊的感染率、扩散率、传播率以及登革病毒2型的病毒拷贝数都比23℃时高。在32℃饲养条件下,病毒在白纹伊蚊的外潜伏期只有5天,并且媒介能力在所有温度中最高。与28℃相比,在28℃-23℃-18℃饲养条件下,唾液腺的阳性率和登革2型病毒的病毒量都显著降低。

  ◆结论

  温度越高病毒传播力越强

  对于这一实验结果,陈晓光教授认为,最重要的结论是,温度不仅影响蚊媒密度,而且也显著影响登革热病毒在蚊子体内的复制和传播力。“当温度低于20℃时,登革热病毒通常不能在蚊子体内形成感染和传播。这也可能是中国南方和北京地区登革热流行的差异原因。因为登革热病毒在蚊子体内的外潜伏期需要10-14天左右,只要有一天温度低于20℃,就可能阻断病毒在蚊子体内的传播链条。”

  “温度是影响白纹伊蚊对登革病毒媒介能力的重要因素。在适宜的温度范围内,登革病毒可以在白纹伊蚊体内生长繁殖;而在较高温度下,病毒加速增值、外潜伏期更短。我们的研究为温度调控登革病毒在蚊媒体内的感染播散提供了实验依据,也为蚊媒传染病的防控策略制定提供了新的考量因素。”陈晓光教授指出。

  有意思的是,一旦温度达到33℃,因为干燥等原因,大多数白纹伊蚊在培养箱中就无法存活到14天,因此实验时不得不将最高梯度的温度下降到32℃。与蚊子对温度的不耐受相比,病毒显然更为适应高温。预实验发现,在这个区间的温度下,病毒最容易感染蚊子,并最快到达蚊虫唾液腺形成传播。“为什么?我们认为,登革热病毒这种黄病毒之所以能够感染人,在进化过程中已经适应了恒温37℃的人体环境。温度递减,病毒的感染和传播率也会递减。”

  陈晓光教授介绍,这一结论也提示应该关注城市的热岛效应以及全球变暖,对登革热流行带来的影响。“由于热岛效应,广州主城区气温比从化要高出3-5℃,按照此次实验研究验证的结果,这一温度对病毒在蚊媒体内的复制传播也会带来显著影响。”

  “本研究结果也可以在一定程度上解释为什么广州与深圳的登革热流行会这么不同。除了城市清洁度等因素外,深圳海洋性气候的影响也可能是一大因素。由于昼夜温差大,病毒在白纹伊蚊体内的复制和传播率都大大下降。”

  ◆启发

  温度可纳入登革热预警体系

  这项研究对于登革热防控来说有什么作用呢?

  陈晓光教授指出,这一结论除了可以回答之前一些解释不了的问题,对未来登革热防控也有很多借鉴。第一,目前的登革热预警体系主要依靠蚊媒密度,未来在大数据支撑的预警预报系统中,可以将温度也作为一个重要因子纳入,当预报将出现持续高温天气时,可以发出预警,加强登革热防控措施。当温度低于20℃时,也提示大规模的流行即将结束。

  第二,为什么不同的温度会影响病毒对蚊虫的感染率和播散率?这肯定与蚊虫的抗病毒体系相关联。通过对不同温度条件下蚊虫的抗病毒机制研究,有可能为登革热的抗病毒药物研发提供新的靶点或新的思路。

  根据印度卫生和家庭福利部近日公布的新数据,截至2017年12月10日,今年印度全国已报告登革热病例15.4万例,已致死226人。登革热这种由登革病毒经蚊媒传播引起的急性传染病,已经是全球需要面对的公共卫生问题。以东南亚和西太平洋地区的国家,如印度尼西亚、新加坡、泰国、越南、缅甸、印度、不丹、斯里兰卡、马尔代夫、孟加拉等较为严重;据世界卫生组织估计,全球约有25亿人口的健康受到威胁,每年约有5000万人感染登革热病毒,其中约50万人为登革出血热。

  登革热至今未有特效药物和疫苗,对付它最好的办法只能是灭蚊。陈晓光教授指出,白纹伊蚊和埃及伊蚊都是传播媒介,后者的媒介能量更高。但相比之下,埃及伊蚊分布区域只在雷州半岛、云南等地,我国主要以白纹伊蚊分布为主。对白纹伊蚊的研究很多,但一些新的流行趋势和变化仍值得引起关注。

  比如,研究发现,白纹伊蚊生态习性有了改变。“以前认为白纹伊蚊是野外栖息,现在发现有半家栖的趋势。白纹伊蚊的英文名称是Asiantigermosquito(亚洲虎蚊),原始栖息地在亚洲。不到40年已经扩散到了全球,除了南极洲现在各地都有这种蚊子的存在。”陈晓光教授指出,白纹伊蚊在我国已经从热带、亚热带向温带扩散,山东属于温带,今年当地爆发的登革热就是由于白纹伊蚊所引起的。“因为白纹伊蚊有个‘滞育’的生理特性。当遇到低温、干旱等不利的条件,卵可以停止发育,规避掉恶劣条件,等到条件合适再发育。”陈教授团队的初步研究发现,广州的白纹伊蚊每年9月-10月就开始进入滞育,解除滞育的时间大概是在每年2月底3月初,光照时间长短是个关键调控因素。“每年爱国卫生月是在4月份,我也建议,如果能提前到3月份,全民动员打扫卫生、清理积水,对于消灭越冬蚊、有效降低蚊媒密度、阻止蚊虫繁育传播病毒就能取得很好的效果。”

  ◆热点问答

  1、蚊子传播的病毒不仅有登革热,还包括疟疾、寨卡等。科学家们想了很多办法对付这种生物,比如研发“绝育蚊子”等,这样的做法会造成生态失衡吗?

  答:全世界有3000多种蚊子,仅中国就有约300种蚊子,真正能传播疾病的蚊虫只是其中一小部分,能传播登革热的白纹伊蚊更是一小部分的一小部分。以前有观点认为,蚊虫是鸟类食物链重要一环,但通过解剖鸟胃的研究发现,蚊虫只占鸟类食物中很小一部分。目前来看没有发现这种生态失衡的风险。

  2、目前城市中用药物大范围消杀蚊虫,会造成蚊子越来越“毒”吗?

  答:确实可能带来抗药性的问题。我们的抗药性研究发现,在广州6个区采集的蚊子对杀虫剂都产生了不同程度的抗药性,如对溴氰菊酯出现广谱抗药,有的地区抗药性非常高。这需要我们对杀虫剂的使用更为精准,对于选择的药物类型、喷杀浓度、频率,喷杀后的效果等进行指导和监测。我们也正在研发更为革命性的杀蚊策略,“请蚊入瓮,诱而歼之”。如研发引诱剂,为蚊子设置“五星级的家”,诱使蚊虫在特定区域产卵然后杀灭。白纹伊蚊有“跳跃式产卵”的特点,一次产卵可以达到100个左右,但它学会了“把鸡蛋放在不同篮子里”,在一个孳生地仅产卵10-20个。我们可以利用这种特点,在人为的孳生地施放一种针对蚊卵生长发育的抑制剂,蚊子产卵后附着这种抑制剂,可以传播到其他人类找不到的孳生地,从而达到降低蚊虫密度的效果。

  南方日报记者严慧芳

责编:王志胜