沃爾巴克氏菌

沃爾巴克氏菌（Wolbachia）為革蘭氏陰性菌，是世界上分布最為廣泛的共生菌。

基本介紹

• 中文學名：沃爾巴克氏菌
• 拉丁學名：Wolbachia
• 別稱：沃爾巴克氏體
• 界：動物界
• 綱：變形菌綱
• 科：立克次氏體科
• 族：烏巴克體族
• 屬：烏巴克體屬
• 種：沃爾巴克氏菌

簡介

常見於節肢動物門和部分線蟲體內，影響所寄生動物的生殖和發育。除了影響生殖外，當它們轉移到一個新的物種時，會使新寄主產生各種嚴重的神經系統併發症。2009年開始，科學家發現沃爾巴克氏菌阻止登革熱病毒在蚊子體內複製增殖，從而阻隔登革熱的傳播。

概述

沃爾巴克氏菌又稱為沃爾巴克氏體，屬於變形菌綱Proteobacteria的α亞門，立克次氏體科烏巴克體族烏巴克體屬中的一種，1924年由Hertig和Wolbach在尖音庫蚊Culexpipiens的生殖組織里首次被發現。沃爾巴克氏菌是自然界分布最為廣泛的一種共生菌，在鞘翅目、雙翅目、半翅目、同翅目、膜翅目、鱗翅目、直翅目和齧目等10多個目的150萬一500萬種昆蟲中都有共生。

繁殖習性

1、沃爾巴克氏菌經宿主母系細胞質遺傳，不會導致宿主死亡，而且只能通過親子縱向傳播，無法在成蟲之間橫向傳染。

2、沃爾巴克氏體偏愛雌性，它可以將蜂卵轉雄為雌；而且只要是雌蟲感染上，下一代必將帶有沃爾巴克氏菌。法國普瓦泰大學的一項研究報導，沃爾巴克氏體常常不顧宿主胚胎的遺傳屬性，破壞雄性的胚胎在發育過程中雄激素的生成或其效應，從而使之雌性化。

沃爾巴克氏體還可增強強雌性繁殖力，有研究發現，體內有沃爾巴克氏體共生的寄生蜂的產仔率是不含該菌的寄生蜂產仔率的2倍。 沃爾巴克氏偏愛雌性的實質是為了方便自已的擴散。即使感染的雄蜂與未感染的雌蜂交配產出的全是雄蜂，從種群數量來說也減少了未感染雌蜂所生未感染雌性下一代，擴大感染雌蜂在雌蜂的比例，從而幫助沃爾巴克氏體的傳播擴散。

致病性

沃爾巴克氏菌常見於節肢動物門和部分線蟲體內，影響所寄生動物的生殖和發育。 這種特別的細菌感染昆蟲和其它節肢動物後，會導致昆蟲和其他節肢動物無法產生雄性後代。

傳染性

除了把寄主種群的雄性清除，沃爾巴克氏體對寄主的身體不會產生很大的破壞性，但當它們轉移到一個新的物種時，該昆蟲的第一反應是迅速和有效地破壞存在細菌的細胞。其中最嚴重的結果是，昆蟲摧毀自己的大腦，引發各種症狀，直至死亡。全世界大約20%—65%的昆蟲體內都能找到沃爾巴克氏菌。如與人類疾病相關的病原性宿主淋巴絲蟲和盤尾絲蟲，前者會使患者得象皮腫而致殘，後者會導致河盲症而使患者失明，全球有超過4000萬患者因感染上述絲蟲而致殘。到2009年為止，還沒在任何脊椎動物身上發現過沃爾巴克氏菌，它傳染給人的可能性極低。

檢測方法

由於沃爾巴克氏菌只能存活於宿主體內，不能在體外自由生活，因而如何有效特異地檢測沃爾巴克氏菌是對該細菌研究的必備工具。比較常用的檢測手段有聚合酶鏈反應法（PCR法）、免疫染色和電鏡法，每種方法各有利弊。

PCR法靈敏簡單，但容易產生假陽性，同時它不能提供沃爾巴克氏菌在宿主體內分布的情況；免疫染色法克服了PCR方法的一些缺點，但使用的幾種抗體都存在不同程度的非特異染色，使實驗結果不易解讀；電鏡法能提供沃爾巴克氏菌在宿主體內分布的直觀證據，但該方法需要昂貴的設備和複雜的技術，不易在平常的實驗中使用。因此科學家們致力於發明新的方法以更好地檢測沃爾巴克氏菌。

美國華盛頓大學醫學院的青年科學家蔣道軍在建立以RNA為探針的原位雜交技術的基礎上，研究沃爾巴克氏菌，並發明了檢測沃爾巴克氏菌的新方法。利用沃爾巴克氏菌的核糖體基因16s rRNA序列設計RNA探針，採用原位雜交技術來檢測沃爾巴克氏菌。該方法的優越性在於其靈敏、無非特異染色，並能得到沃爾巴克氏菌在宿主體內分布的情況；另一個最為重要的特點在於該方法可以快速顯示沃爾巴克氏菌的生存狀態。

研究價值

21世紀初，對沃爾巴克氏菌的研究成為熱點。科學家們在積極尋找控制沃爾巴克氏菌的新方法或開發消滅沃爾巴克氏菌的新藥物，原因在於一旦控制或消滅沃爾巴克氏菌則有可能消除或抑制病原性宿主對人類、禽畜和作物造成的傷害。

阻隔登革熱

研究表明，沃爾巴克氏菌可阻止登革熱病毒在蚊子體內複製增殖，並能通過人工手段實現與蚊子的共生，進而讓蚊子失去傳播登革熱的可能。

理論

把帶共生菌的蚊子放生，從而讓更多的蚊子通過繁殖帶上共生菌。雄蚊與未感染的雌蚊交配後，雄蚊根本不產卵。而染菌的雌蚊交配後仍可產卵，並能把沃爾巴克氏菌傳給後代。從理論上講，這種趨勢會使染有沃爾巴克氏菌的蚊子越來越多，未感染該細菌的蚊子日益減少，從而抑制登革熱傳播。這種方法還可以延長蚊子的壽命，使被沃爾巴克氏菌感染的蚊子在整個生命周期繁育更多攜帶該細菌的後代，從而儘快將細菌擴散至整個種群。

國內研究成效

初步成效

中山大學科學家正研究：讓蚊子不育！

已在廣州市選擇3個野外試驗點並取得初步成效

瘧疾、登革熱等許多疾病都是蚊媒傳染病，通過蚊蟲叮咬傳播。國際上一些科研人員正在開發新技術讓蚊蟲不育，來消滅或控制蚊蟲數量，從而達到疫病防控的目的。

記者從聯合國糧農組織/國際原子能機構核技術糧食和農業套用聯合司昆蟲防治處了解到，正在該機構訪問的密西根州立大學和中山大學熱帶病蟲媒控制聯合研究中心主任奚志勇教授領導的研究團隊，通過向蚊子體內注入一種細菌，成功讓蚊子不育。

奚志勇團隊將一種沃爾巴克氏菌注入蚊子體內，並建立穩定的攜帶新型沃爾巴克氏體的蚊株。感染了沃爾巴克氏體的雄蚊與自然界的雌蚊交配後，所產的卵不能發育，無法繁育下一代。因此，通過大量釋放感染沃爾巴克氏體的雄蚊與外界雌蚊交配，就能使蚊子種群數量明顯下降甚至在局部地區被消除，而雄蟲本身不會傳播疾病。

研究人員發現，雌蚊感染了沃爾巴克氏菌後，登革熱病毒就無法在其體內發展和傳播。沃爾巴克氏菌就如同“疫苗”一樣阻隔了病毒，使得這些蚊子無法把登革熱病毒傳染給人類。

據介紹，目前這項技術已在廣州市選擇了3個野外試驗點，取得初步成效，有力幫助當地防控登革熱。