抗击疟疾从蚊子身上下手——科学家欲用转基因技术使疟原虫不能在蚊子体内生存
当前疟原虫的抗药性越来越广泛，抗疟疫苗迟迟未能开发成功，使在全球范围内根除疟疾的希望越来越渺茫。不过，基因组时代的到来使科学家想到了全新的方法：对蚊子进行一番处理，把疟疾传播的链条从中间斩断。疟原虫和蚊子的基因组图谱早已绘制完成，培育转基因蚊子的技术也成功地起步了。德国海德堡的欧洲分子生物学实验室的科学家最近在美国《科学》杂志上报告说，他们找到了三个关系到疟原虫在蚊子体内生存能力的基因。在蚊子的环节阻止疟疾传播，离这种前景似乎又近了一步。'k, http://www.100md.com
■疟与瘴'k, http://www.100md.com
疟疾的历史几乎与人类文明一样悠久，史前人类就为疟疾所苦。'k, http://www.100md.com
古埃及、希腊和罗马都有疟疾流行。当时人们认为疟疾来源于罗马城周围恶臭的沼泽地散发的毒气，现在疟疾的英文名称malaria，即源于意大利语的“瘴气”(malaria)。中国古人对此有相同看法，烟瘴、瘴疠通常所指的就是恶性疟疾，汉字的“疟”意思是“寒热休作”，指病人时而发高烧、时而打寒战、周期发作的症状。'k, http://www.100md.com
古人虽不理解疟疾的发病机理，也积累了一些有效的防治经验。中医使用青蒿治疗疟疾已有两千年历史。在15世纪以前，秘鲁人就知道金鸡纳树树皮的抗疟作用。尽管疟疾与蚊子的关系在19世纪末才被确立，蚊帐在公元前450年就出现了。'k, http://www.100md.com
微生物学的兴起使人们将目光从瘴气和沼泽本身转向了生活在这种环境里的蚊子，搜寻疟疾元凶的包围圈渐渐缩小。1880年，在阿尔及利亚工作的法国医生拉韦朗(Alphonse Laveran)在疟疾病人体内找到了一种单细胞寄生虫，确定它是导致疟疾的直接原因，这就是疟原虫。1897年，英国医生罗斯(Ronald Ross)证明疟疾由蚊子传播给人。再后来，瑞士化学家米勒(Paul Hermann Miller)发明了DDT，这种物质曾经作为强有力的灭蚊药物广泛使用。疟疾的病原体、传播媒介、杀虫剂，这三项成果的发现或发明者都获得了诺贝尔奖。DDT留下了环境污染的隐患，米勒的诺贝尔奖因此受到后世非议。但是，想到当今世界仍有40%的人口受疟疾威胁、全球患者达3亿多人、每年死者超过100万，就可以想见疟疾当年是多大的灾难，也可以理解人们对疟疾研究的重视程度。'k, http://www.100md.com
■从蚊子到人'k, http://www.100md.com
现在发现的疟原虫有4种，其中最常见、最有代表性的就是恶性疟原虫。
疟疾由雌按蚊传播。在吸食鲜血之前，蚊子先吐出一些唾液，防止血液凝结，疟原虫就通过蚊子的唾液进入人体。q5, http://www.100md.com
人被蚊子叮咬之后5到10分钟，疟原虫孢子就会到达肝脏，入侵肝细胞，并大量地分裂繁殖。之后数以百万计的新孢子被释放进入血液，以血红蛋白为食，继续繁殖……用不了多久，2/3的红赴蓟岜慌痹嬲剂臁E痹嬖谘豪镎?br>种周期性的繁殖过程，就会导致病人三天两头地发高烧、打寒战。q5, http://www.100md.com
有一些孢子在红细胞里发育成大小不同的雌雄细胞，人再次被蚊子叮咬时，它们就跳到下一个传播工具上。雌雄细胞在蚊子的消化道里发育成熟，进行有性繁殖。大概两个星期之后，新产生的孢子进入蚊子的唾液腺，在蚊子吃下一餐时进入人体，开始新的循环。q5, http://www.100md.com
医学还没有发明针对疟疾的“神药”。奎宁(金鸡纳树树皮的有效成分)、阿的平、氯喹等曾被寄予厚望的药物，要么有比较严重的副作用，要么因为疟原虫产生抗药性而效果逐渐下降。DDT是不用说了，蚊子对后来的一些杀虫剂也产生了抗药性。1971年中国科学家从青蒿中分离出抗疟有效成分青蒿素。青蒿素被认为是21世纪替代奎宁的最佳“候选者”，但它也不是理想方案。研究显示它会损害胎儿，世卫组织建议，除非急救，青蒿素不宜用于孕妇。而疟疾对女性和幼儿造成的伤害特别大，尤其是在贫穷国家。q5, http://www.100md.com
■斩断链条q5, http://www.100md.com
对于疾病来说，最理想的控制手段不是治疗，而是预防。除洒过灭蚊剂的蚊帐外，从蚊子身上来彻底斩断传染链条，成了一种诱人的新设想。q5, http://www.100md.com
世界上有380多种按蚊，只有60多种有传播疟原虫的能力——换个角度说，它们的免疫系统不够敏锐，让疟原虫蒙混过关、在体内生存了下来。q5, http://www.100md.com
有一些按蚊的细胞能分泌毒素，抑制疟原虫生长，不会传播疟疾。把与这些毒素有关的基因移植给疟蚊，是否能破坏疟原虫在蚊子体内的生存环境呢？2000年6月，英国科学家宣布培育出世界第一种转基因蚊子，虽然移植的基因并不是抗疟基因，但这显示，人们已经掌握了对蚊子进行转基因操作的技术。q5, http://www.100md.com
2002年10月，世界两大学术杂志《自然》和《科学》分别发表了疟原虫和冈比亚按蚊(疟疾的主要传播者)的基因组草图。这加快了人们寻找疟疾相关基因的步伐。即使在同一个物种里，也只有一部分蚊子传播疟疾。科学家疑心，不同蚊子的免疫蛋白质不同，可能是造成这种区别的原因。为了寻找这些蛋白质，欧洲分子生物学实验室的MikeOsta博士等人，选择了约100个可能有关的蚊子基因。针对每个基因，他们使用一个特定的核糖核酸(RNA)片断，来阻止基因制造对应的蛋白质，使这个基因“沉默”。
Osta博士等人就这样每次“沉默”一个基因，过一个星期之后，让所得的转基因蚊子叮咬感染疟疾的小鼠。然后杀死蚊子，解剖肚子，在显微镜下数活着和死掉的疟原虫数目。6w-2^, http://www.100md.com
试验发现了三个基因影响疟原虫在蚊子体内的存活。其中一个叫做LRIM1的基因看来有帮助杀死疟原虫的作用，它沉默之后，蚊子体内活着的疟原虫增加了两倍多。相反地，另外两个基因CTL4和CTLMA2如果沉默，蚊子就能杀死绝大多数疟原虫，显示这两个基因制造的蛋白质有着保护疟原虫的作用。6w-2^, http://www.100md.com
这些基因在不同蚊子体内的活跃程度不同，可能影响了蚊子传播疟疾的能力。设法阻止这两个“疟原虫保护基因”起作用，或者加强“抗疟基因”的活力，就可以遏制疟疾的传播。具体的做法可以是，使用合适的化学物质来影响基因的活跃程度，或者干脆对这些基因加以改造，然后把转基因蚊子释放到自然环境中，让它们与野生蚊子交配繁衍，把抗疟基因传播开来。6w-2^, http://www.100md.com
当然，如何实施这种想法是另一个非常复杂的技术问题。转基因蚊子能不能在自然选择中占上风、它们会不会给生态系统带来负面影响，也有争议。在此之前，还需要确认上述基因对感染人类的疟原虫有着相同的作用。6w-2^, http://www.100md.com
■刘风6w-2^, http://www.100md.com
■编后：6w-2^, http://www.100md.com
人类与疟疾的斗争几乎僵持了整个人类文明史。尽管治疗疟疾的各种药物和手段在不断开发，但总体来说，人类一直没有找到恰当的方式来消除这一古老的传染病。6w-2^, http://www.100md.com
上兵伐谋，其次伐交......6w-2^, http://www.100md.com
应用这一古老的兵法让人们看到了战胜疟疾的希望：原来，只要将消除疟原虫的战场放到蚊子身上，让疟原虫失去繁衍的场所，从蚊子这一环节截断疟疾的传播链，就可能使人类免除疟疾这一沉重的历史包袱。6w-2^, http://www.100md.com
尽管还要解决大量问题，才能构筑起让蚊子抗疟的“长城”，但这种给蚊子披上抗疟“战袍”的做法何尝不会拓宽人类预防和控制其他疾病的思路呢？(刘风 )
■疟与瘴'k, http://www.100md.com
疟疾的历史几乎与人类文明一样悠久，史前人类就为疟疾所苦。'k, http://www.100md.com
古埃及、希腊和罗马都有疟疾流行。当时人们认为疟疾来源于罗马城周围恶臭的沼泽地散发的毒气，现在疟疾的英文名称malaria，即源于意大利语的“瘴气”(malaria)。中国古人对此有相同看法，烟瘴、瘴疠通常所指的就是恶性疟疾，汉字的“疟”意思是“寒热休作”，指病人时而发高烧、时而打寒战、周期发作的症状。'k, http://www.100md.com
古人虽不理解疟疾的发病机理，也积累了一些有效的防治经验。中医使用青蒿治疗疟疾已有两千年历史。在15世纪以前，秘鲁人就知道金鸡纳树树皮的抗疟作用。尽管疟疾与蚊子的关系在19世纪末才被确立，蚊帐在公元前450年就出现了。'k, http://www.100md.com
微生物学的兴起使人们将目光从瘴气和沼泽本身转向了生活在这种环境里的蚊子，搜寻疟疾元凶的包围圈渐渐缩小。1880年，在阿尔及利亚工作的法国医生拉韦朗(Alphonse Laveran)在疟疾病人体内找到了一种单细胞寄生虫，确定它是导致疟疾的直接原因，这就是疟原虫。1897年，英国医生罗斯(Ronald Ross)证明疟疾由蚊子传播给人。再后来，瑞士化学家米勒(Paul Hermann Miller)发明了DDT，这种物质曾经作为强有力的灭蚊药物广泛使用。疟疾的病原体、传播媒介、杀虫剂，这三项成果的发现或发明者都获得了诺贝尔奖。DDT留下了环境污染的隐患，米勒的诺贝尔奖因此受到后世非议。但是，想到当今世界仍有40%的人口受疟疾威胁、全球患者达3亿多人、每年死者超过100万，就可以想见疟疾当年是多大的灾难，也可以理解人们对疟疾研究的重视程度。'k, http://www.100md.com
■从蚊子到人'k, http://www.100md.com
现在发现的疟原虫有4种，其中最常见、最有代表性的就是恶性疟原虫。
疟疾由雌按蚊传播。在吸食鲜血之前，蚊子先吐出一些唾液，防止血液凝结，疟原虫就通过蚊子的唾液进入人体。q5, http://www.100md.com
人被蚊子叮咬之后5到10分钟，疟原虫孢子就会到达肝脏，入侵肝细胞，并大量地分裂繁殖。之后数以百万计的新孢子被释放进入血液，以血红蛋白为食，继续繁殖……用不了多久，2/3的红赴蓟岜慌痹嬲剂臁E痹嬖谘豪镎?br>种周期性的繁殖过程，就会导致病人三天两头地发高烧、打寒战。q5, http://www.100md.com
有一些孢子在红细胞里发育成大小不同的雌雄细胞，人再次被蚊子叮咬时，它们就跳到下一个传播工具上。雌雄细胞在蚊子的消化道里发育成熟，进行有性繁殖。大概两个星期之后，新产生的孢子进入蚊子的唾液腺，在蚊子吃下一餐时进入人体，开始新的循环。q5, http://www.100md.com
医学还没有发明针对疟疾的“神药”。奎宁(金鸡纳树树皮的有效成分)、阿的平、氯喹等曾被寄予厚望的药物，要么有比较严重的副作用，要么因为疟原虫产生抗药性而效果逐渐下降。DDT是不用说了，蚊子对后来的一些杀虫剂也产生了抗药性。1971年中国科学家从青蒿中分离出抗疟有效成分青蒿素。青蒿素被认为是21世纪替代奎宁的最佳“候选者”，但它也不是理想方案。研究显示它会损害胎儿，世卫组织建议，除非急救，青蒿素不宜用于孕妇。而疟疾对女性和幼儿造成的伤害特别大，尤其是在贫穷国家。q5, http://www.100md.com
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对于疾病来说，最理想的控制手段不是治疗，而是预防。除洒过灭蚊剂的蚊帐外，从蚊子身上来彻底斩断传染链条，成了一种诱人的新设想。q5, http://www.100md.com
世界上有380多种按蚊，只有60多种有传播疟原虫的能力——换个角度说，它们的免疫系统不够敏锐，让疟原虫蒙混过关、在体内生存了下来。q5, http://www.100md.com
有一些按蚊的细胞能分泌毒素，抑制疟原虫生长，不会传播疟疾。把与这些毒素有关的基因移植给疟蚊，是否能破坏疟原虫在蚊子体内的生存环境呢？2000年6月，英国科学家宣布培育出世界第一种转基因蚊子，虽然移植的基因并不是抗疟基因，但这显示，人们已经掌握了对蚊子进行转基因操作的技术。q5, http://www.100md.com
2002年10月，世界两大学术杂志《自然》和《科学》分别发表了疟原虫和冈比亚按蚊(疟疾的主要传播者)的基因组草图。这加快了人们寻找疟疾相关基因的步伐。即使在同一个物种里，也只有一部分蚊子传播疟疾。科学家疑心，不同蚊子的免疫蛋白质不同，可能是造成这种区别的原因。为了寻找这些蛋白质，欧洲分子生物学实验室的MikeOsta博士等人，选择了约100个可能有关的蚊子基因。针对每个基因，他们使用一个特定的核糖核酸(RNA)片断，来阻止基因制造对应的蛋白质，使这个基因“沉默”。
Osta博士等人就这样每次“沉默”一个基因，过一个星期之后，让所得的转基因蚊子叮咬感染疟疾的小鼠。然后杀死蚊子，解剖肚子，在显微镜下数活着和死掉的疟原虫数目。6w-2^, http://www.100md.com
试验发现了三个基因影响疟原虫在蚊子体内的存活。其中一个叫做LRIM1的基因看来有帮助杀死疟原虫的作用，它沉默之后，蚊子体内活着的疟原虫增加了两倍多。相反地，另外两个基因CTL4和CTLMA2如果沉默，蚊子就能杀死绝大多数疟原虫，显示这两个基因制造的蛋白质有着保护疟原虫的作用。6w-2^, http://www.100md.com
这些基因在不同蚊子体内的活跃程度不同，可能影响了蚊子传播疟疾的能力。设法阻止这两个“疟原虫保护基因”起作用，或者加强“抗疟基因”的活力，就可以遏制疟疾的传播。具体的做法可以是，使用合适的化学物质来影响基因的活跃程度，或者干脆对这些基因加以改造，然后把转基因蚊子释放到自然环境中，让它们与野生蚊子交配繁衍，把抗疟基因传播开来。6w-2^, http://www.100md.com
当然，如何实施这种想法是另一个非常复杂的技术问题。转基因蚊子能不能在自然选择中占上风、它们会不会给生态系统带来负面影响，也有争议。在此之前，还需要确认上述基因对感染人类的疟原虫有着相同的作用。6w-2^, http://www.100md.com
■刘风6w-2^, http://www.100md.com
■编后：6w-2^, http://www.100md.com
人类与疟疾的斗争几乎僵持了整个人类文明史。尽管治疗疟疾的各种药物和手段在不断开发，但总体来说，人类一直没有找到恰当的方式来消除这一古老的传染病。6w-2^, http://www.100md.com
上兵伐谋，其次伐交......6w-2^, http://www.100md.com
应用这一古老的兵法让人们看到了战胜疟疾的希望：原来，只要将消除疟原虫的战场放到蚊子身上，让疟原虫失去繁衍的场所，从蚊子这一环节截断疟疾的传播链，就可能使人类免除疟疾这一沉重的历史包袱。6w-2^, http://www.100md.com
尽管还要解决大量问题，才能构筑起让蚊子抗疟的“长城”，但这种给蚊子披上抗疟“战袍”的做法何尝不会拓宽人类预防和控制其他疾病的思路呢？(刘风 )