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蚊子的嗡嗡声传达了关于免疫的复杂信息

时间：2021-06-28 00:00:00 来源：网络整理

由于蚊子传播的疾病对世界上一半的人口构成威胁，科学家们一直在释放不育或转基因的雄性蚊子，试图抑制种群数量或改变它们的特征，以控制人类疾病。

但这些技术没有迅速传播，因为它们要求转基因蚊子与自然界中的蚊子成功交配，而且没有足够的研究充分解释雌性蚊子在选择配偶时寻求哪些雄性特征。

现在，康奈尔大学对埃及伊蚊进行了一项新的研究，研究了一种被称为“谐波会聚”的交配线索如何影响后代对寄生虫、细菌和登革热病毒的免疫力，这对于雄性蚊子是把精力投入到免疫系统上，还是投入到影响交配和健康的性状上，两者之间的权衡具有重要意义。

此前的研究表明，雌性在选择配偶时，会利用雄性扇动翅膀的频率与自己相同的能力来提示雄性是否适合自己。其他的研究也表明，雄性后代从和谐的收敛，更能实现和谐的收敛自己。

“我们决定看是否暗示雌性回应可能与雄性的下游基因传递给后代,可以保护它们免受寄生虫和病原体,”昆虫学系的副教授在农业与生命科学学院的Courtney Murdock说，他是6月11日发表在《Nature Communications Biology》杂志上的论文的通讯作者。

该论文的第一作者是Christine Reitmeyer。

在他们的研究中，研究人员将会传播登革热、黄热病、基孔肯雅热和寨卡病毒的埃及伊蚊分开，并对其进行和谐聚合和非聚合。每一组的雄性和雌性被关在一起长达4天。虽然雌性会在野外避免与不合群的雄性交配，但在这种情况下，雄性会骚扰雌性进行交配。

研究人员检查了来自收敛对和非收敛对的雄性和雌性后代的子集。然后，他们研究了由谐波会聚产生的配对对后代三种免疫类型的影响，以及这些影响是如何被后代的性别、年龄和生活历史阶段所改变的。

他们测试了体液黑色素化，这是一种防御反应，昆虫会用肠道内的黑色素覆盖病原体或寄生虫，以隔离病原体或寄生虫，防止感染。他们通过向蚊子的腹部注射一颗微小的珠子，然后移除珠子，评估珠子是未被覆盖，部分被覆盖还是完全被覆盖。

他们还给蚊子注射了荧光标记的大肠杆菌，并在24小时后测试它们的生长情况。他们让雌性(因为雄性不吸血)接触登革病毒，并在组织中寻找这种病毒的存在，特别是唾液腺，在吸血过程中病毒就是从那里传播的。

总体而言，雄性的黑化珠和抵抗细菌感染的能力低于雌性。

此外，来自融合父母的雄性后代与非融合父母的雄性后代相比，黑色素化的能力明显更低。

默多克说:“我认为这是因为与免疫功能相比，交配能力更强的雄性在交配和协调能力上投入了更多的精力，至少在黑色素化问题上是这样。”

与此同时，这些雄性在抵御细菌感染方面比它们的非收敛性同伴更强，与它们年轻时的雌性相似，但它们的防御能力随着年龄的增长而迅速下降。

就登革热而言，来自收敛性父母的雌性在生命早期表现出更高的免疫力，而来自非收敛性父母的后代随着年龄的增长而减弱并匹配。但总的来说，唾液中的病毒含量很低，因此研究人员得出结论，需要进行更多的研究。

Murdock说:“最重要的是，如果收敛会产生影响，它会影响男性的免疫反应能力，然后，影响的方向可能会取决于与免疫反应相关的生理代价。”

这些发现对控制蚊子也有意义。如果经过改造的雄性蚊子引入了一些特性，使它们在自然界中不受雌性蚊子欢迎，那么这些抑制或取代蚊子种群的方法将无法长期在该领域持续下去。

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Sex, age, and parental harmonic convergence behavior affect the immune performance of Aedes aegypti offspring


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