亚洲虎蚊会引起寨卡病毒爆发么?

亚洲虎蚊会引起寨卡病毒爆发么?

几种蚊子传播的病毒已经从它们在热带原始森林中的原始生态周期中溢出,在全球范围内出现,传播范围涉及适应城市环境的人类和蚊子。虽然黄热病毒埃及伊蚊被认为是影响人类健康的主要病毒载体,但亚洲虎蚊白纹伊蚊由于其突出的入侵能力和通过实验传播多种病毒的能力,可能会逐渐占据领先地位。源自东南亚的白纹伊蚊确实入侵了世界,现在出现在所有有人居住的大陆,包括温带的欧洲,因为它有可能忍受严酷的冬季条件。在两者共存的地区,这个物种也在取代埃及伊蚊,由于竞争优势,特别是在幼虫期。
寨卡病毒(ZIKV)是全球最新出现的蚊媒病毒,可在城市范围中维持,只涉及人-蚊传播。ZIKV是一种来自黄病毒属(黄病毒科)的RNA病毒。1947年,ZIKV首次从乌干达寨卡森林中的一只恒河猴身上分离出来,2007年在加蓬和密克罗尼西亚联邦相继出现,并在那里引发了雅浦岛的一次重大疫情。2013年至2014年,该病毒通过南太平洋岛屿传播,然后在2015年出现在巴西东北部,在那里开始了一场大爆发,总共袭击了美洲的50个领土和国家。大多数ZIKV感染无症状或引起自限性发热性疾病,但有时与并发症相关,包括格林-巴利综合征或孕期感染妇女的先天性小头畸形。
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众所周知,白纹伊蚊是几种主要虫媒病毒的有效媒介。尽管实验上,白纹伊蚊可以传播ZIKV,而且怀疑它是中非地区的ZIKV媒介,但直到2019年底,在法国出现了几次白纹伊蚊的病毒传播,该物种进行病毒传播的潜力才被发现。到目前为止,除了这些少数感染ZIKV的当地地区外,大多数白纹伊蚊聚居的区域已被消灭。
然而,这些地区出现ZIKV的风险水平仍然是一个悬而未决的问题。Albin Fontaine教授团队研究ZIKV的风险水平,并在《PLOS PATHOGENS》上发表:“Modeling intra-mosquito dynamics of Zika virus and its dose-dependence confirms the low epidemic potential of Aedes albopictus”的研究论文。
蚊子受感染并随后传播病毒的内在能力,称为媒介能力,受到许多因素的强烈影响,包括蚊子接受的传染性口服剂量和接触后的时间。为了评估白纹伊蚊在ZIKV的潜在传播媒介,并确定病毒爆发的关键预测因子,研究者构建了一个完整的框架:1)进行剂量依赖性实验,白纹伊蚊暴露于ZIKV后,对感染率和全身感染率进行时间依赖性评估;2)构建人体内ZIKV血症动力学模型;3)使用电脑模拟基于主体的流行病学。最高的传播风险发生在疾病的症状前阶段,即病毒血症的高峰期。在此剂量下,蚊媒感染概率估计为20%,达到一半全身感染率需21天。蚊子种群起源,无论是温带还是热带,对感染率或宿主内病毒动态均无影响。尽管有这些不利于传播的特性,在蚊子叮咬率足够高的模拟环境中,白纹伊蚊仍能触发并产生大规模疫情。

实验一:人静脉血中ZIKV负荷动态建模
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实验二:蚊子种群的感染率和全身感染动态
实验三:蚊虫感染率与口服寨卡病毒剂量的关系
实验四:蚊虫体内寨卡病毒全身感染动态与口服寨卡病毒剂量的关系
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实验五:人体内寨卡病毒载量动态与蚊虫全身感染率动态的关系
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实验六:将宿主内部动态整合到爆发模拟中,增强了评估影响爆发爆发概率和规模的因素的真实性

研究者关于宿主内动态之间相互关系的结论也依赖于一个强有力的假设,ZIKV血症在人类和非人类灵长类动物中具有相似的动态特征。虽然虫媒病毒感染的临床表现在非人灵长类动物中往往不同于人类,但两种模型似乎在病毒血症持续时间方面有相似的估计。由于可用数据的缺乏,人类ZIKV血症的建模具有挑战性。病毒载量一般只能在有症状的患者出现症状后才可获得,而且通过具有传染性的蚊子叮咬无法直接准确地确定感染的时间。很大一部分ZIKV感染是无症状的,这类患者的病毒载量动态仍然难以捉摸。研究者的目标是在现有少量数据的基础上提供最好的病毒血症模型,因此任何与研究者最初假设的偏差都可能影响研究者的预测。然而,未来研究提供的任何额外信息都可以很容易地整合到研究者的ABM模型中,以更新研究者对白纹伊蚊是传播媒介的评估。
综上所述,研究人员的结果表明白纹伊蚊具有低但存在ZIKV的传播潜力,这可能解释了目前为止在只被它占据的领土上没有大规模的ZIKV流行病。尽管如此,研究者赞同在这些地区开展积极的监测和根除项目,以将风险保持在较低水平。


原文链接:https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009068.

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