【摘 要】
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一、研究背景近年来,随着登革热、寨卡、黄热病等多种蚊媒传染病的输入,白纹伊蚊防制已成为我国疾病预防控制的重点工作之一。化学防制仍是目前控制蚊虫的主要策略。然而,随着化学杀虫剂长期大量地使用,抗药性已经成为蚊媒防制的突出问题[1-3]。蚊媒抗药性治理的前提在于早期发现抗药性和监测抗药性的发展。所以,抗药性现场检测一直是蚊媒防制研究的重点课题。本课题组前期已筛选了 43种白纹伊蚊溴氰菊酯候选抗性标志物
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（81471980;81528013）； 国家重点发展规划项目（2016YFC1200504）；
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一、研究背景近年来,随着登革热、寨卡、黄热病等多种蚊媒传染病的输入,白纹伊蚊防制已成为我国疾病预防控制的重点工作之一。化学防制仍是目前控制蚊虫的主要策略。然而,随着化学杀虫剂长期大量地使用,抗药性已经成为蚊媒防制的突出问题[1-3]。蚊媒抗药性治理的前提在于早期发现抗药性和监测抗药性的发展。所以,抗药性现场检测一直是蚊媒防制研究的重点课题。本课题组前期已筛选了 43种白纹伊蚊溴氰菊酯候选抗性标志物,本研究拟在多个野外白纹伊蚊种群对其进行鉴定,确定抗性标志物,进一步建立白纹伊蚊抗药性检测方法。二、研究目的基于代谢组学对白纹伊蚊溴氰菊酯抗药性标志物进行筛选、鉴定及初步应用,以期建立蚊虫杀虫剂抗性的快速现场检测方法。三、研究方法1.野外白纹伊蚊的采集与饲养本研究依据广州市2014年蚊虫抗性监测点[4-6],2017年从广州市10个行政区采集白纹伊蚊幼虫和蛹在实验室饲养,取F1代蚊虫用于抗性水平检测和代谢组学研究。2.白纹伊蚊抗性水平的测定采用WHO推荐的成蚊滤纸接触筒法[7]对成蚊溴氰菊酯抗药性进行测定;采用CDC推荐的幼虫浸渍法[8]对幼虫抗药性进行测定。3.成蚊种群代谢物水平的检测利用1H-NMR代谢组学技术检测白纹伊蚊代谢物,将1H-NMR自由感应衰减信号导入软件 Chenomx NMR suit（version 8.1,Chenomx,Edmonton,Canada）中进行处理,得到代谢物浓度。4.成蚊个体代谢物水平的检测利用LC-MS检测白纹伊蚊成蚊体内的代谢物。5.幼虫个体代谢物水平的检测利用LC-MS/MS检测白纹伊蚊幼虫体内的代谢物。6.统计分析将代谢物数据导入 MetaboAnalyst 4.0（http://www.Metaboanalvst.ca/）中,通过分析影响 PLS-DA模型中的权重较大的变量（Variable importance inprojection;VIP）,符合VIP＞1且P＜0.05为溴氰菊酯抗药性标志物。四、研究结果1.通过WHO推荐的成蚊滤纸接触筒法调查了 2017年广州市白纹伊蚊的溴氰菊酯抗药性水平。发现广州市10个区的白纹伊蚊对溴氰菊酯均产生抗药性。2.本课题组前期利用1H-NMR筛选了 43个候选抗药性标志物,其中,在广州野外种群也表达的代谢物只有37个。利用生物信息学综合分析这37种代谢物与蚊虫抗药性的关系,从中鉴定出14个抗药性标志物,包括:MA、MB、MC、MD、ME、MF、MG、MH、MI、MJ、MK、ML、MM 和 MN。3.1H-NMR检测蚊虫抗药性方法的建立。MA、MC、MF、MG、MH、MI、MJ、MK和MM这9个蚊虫抗药性标志物的线性关系较好,被确定为抗药性标志物。单独应用这9个抗药性标志物检测广州野外白纹伊蚊抗药性,结果与生物测定法测定的抗药性结果相同。4.LC-MS检测成蚊个体抗药性方法的建立。利用LC-MS检测抗药性标志物在成蚊个体体内的表达,发现MF、MH、MJ、MK和MM这5种代谢物直线的回归方程相关系数R2大于0.5,线性关系较好,提示这5种代谢物可能成为白纹伊蚊成蚊个体溴氰菊酯抗性水平的监测标志物。5.LC-MS/MS检测幼虫个体抗药方法的建立。利用LC-MS/MS检测抗药性标志物在幼虫体内的表达情况,发现这4个代谢物直线的回归方程相关系数R2大于0.5,线性关系较好。提示这4种代谢物可能作为白纹伊蚊幼虫个体溴氰菊酯抗性水平的监测标志物。五、研究结论1.实验结果显示广州市区范围内白纹伊蚊对溴氰菊酯存在抗药性;与2014年调查结果相比,白纹伊蚊对溴氰菊酯抗性程度升高。2.通过采集不同抗药性水平的野外白纹伊蚊对课题组前期筛选的43个候选抗药性标志物进行鉴定,获得9个白纹伊蚊溴氰菊酯抗性标志物。3.利用这些抗性标志物分别建立了1H-NMR、LC-MS和LC-MS/MS检测方法和标准曲线,并依据WHO提供的生物测定方法作为对照,分别检测野外采集的白纹伊蚊种群对溴氰菊酯的抗性水平,结果二者检测结果相同。
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