基因编辑技术使雄蚊不育以减缓这些疾病的传播

2021-08-25 14:35:02 来源：中国科学报

蚊子是传播寨卡、登革热和黄热病等致命疾病的“元凶”。近日，一项发表于美国《国家科学院院刊》的新研究利用基因编辑技术使雄蚊不育，以减缓这些疾病的传播。

美国陆军合作生物技术研究所和加州大学圣巴巴拉分校的研究人员利用CRISPR-Cas9基因编辑工具，以雄蚊生育能力相关基因为目标，对埃及伊蚊进行了“绝育”实验。研究阐述了基因突变是如何抑制蚊子繁殖能力的。

具体而言，科学家使用一种被称为昆虫不育技术的控制方法，繁殖了许多不育的雄蚊，然后释放它们。雌蚊与不育雄蚊交配，就会影响前者的生育能力，从而缩小下一代的体形。重复几次就有可能使蚊子种群崩溃，因为每一代都比上一代小。

之前，科学家使用化学物质或辐射使雄性埃及伊蚊绝育，但这些方法会影响蚊子的健康，以至于它们无法成功与雌性交配，进而削弱了有效性。研究小组希望找到一种更有针对性、损害更小的方法，即在蚊子体内突变一种基因，这种基因会导致雄性不育，但不会影响健康。

加州大学圣巴巴拉分校教授Craig Montell表示，随着CRISPR/Cas9技术问世和不断发展，研究埃及伊蚊绝育技术的时机似乎慢慢成熟。

通过对雄性埃及伊蚊进行基因编辑，研究人员发现，突变的雄蚊不会产生精子，但其他方面完全健康。研究人员将15只突变雄蚊引入15只雌蚊中，24小时后用15只野生雄蚊替换了突变雄蚊。结果显示，所有雌蚊的生育能力都受到影响。Montell 说：“这证实了雄蚊可以在不产生精子的情况下抑制雌蚊的生育能力。”

接下来，研究人员让雌蚊与突变雄蚊进行不同时长的接触，以确定时间如何影响效果。结果显示，30分钟后，雌蚊生育能力几乎没有什么变化，但此后生育能力迅速下降。让雌蚊与突变雄蚊交配4小时，雌蚊生育能力会降低到正常水平的20%。8小时后，这个数字开始稳定在10%左右。

但研究人员表示，埃及伊蚊的繁殖能力在下降80%的情况下很容易恢复。因此，昆虫不育技术要想成功，就需要连续不断地释放不育雄蚊。未来，研究小组计划继续探索蚊子的交配行为和繁殖能力，以发现抑制蚊子数量的新方法。

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