仅了解特定区域的蚊子数量是不够的。一组研究人员在 2021 年 5 月发表在美国昆虫学会年鉴上的一篇新论文中说，相反，蚊子和人类实际接触的速度对于更好地理解和模拟蚊媒疾病的传播至关重要。他们的新模型详细说明了人与蚊子接触和疾病传播动态中涉及的变量，提供了可以指导实地研究和控制蚊子的工作的见解，例如黄热病蚊子（埃及伊蚊），这里显示的是一只雌性蚊子血餐。（照片由加州科学院 Durrell Kapan 博士提供）
作者：John P. Roche，博士
全球每年有超过 700,000 人死于媒介传播疾病，其中大部分死亡是由蚊子造成的，因此了解蚊子如何将疾病传播给人类可以帮助我们控制蚊子并预防疾病。不幸的是，我们对蚊媒疾病传播动态的了解有限。数学模型可以成为确定我们理解差距的有力工具，加州科学院和杜兰大学的研究人员开发了一种全面的疾病传播动力学新模型，可以帮助引导新一代研究和蚊子控制工作。
大多数关于传播动力学的研究都集中在量化给定区域内的蚊子数量（即媒介密度）作为疾病传播风险的主要衡量标准，并且大多数建模研究都假设蚊虫叮咬通过宿主均匀传播人口。然而，媒介密度作为一个变量（以及叮咬被均匀传播的假设）都不令人满意，因为在相同的媒介密度下，向人类传播的疾病可能会有很大差异，并且一些宿主可能比其他宿主更容易被咬伤。例如，宿主保护行为、每个繁殖周期的多个蚊子繁殖以及温度变化都可能影响疾病传播率。
上周发表在美国昆虫学会年鉴上的一项新模型研究由加州科学院微生物学博士后研究员 Panpim Thongsripong 博士领导，学院同事香农贝内特博士加入。 D. 和 Durrell Kapan 博士，以及杜兰大学的 James Hyman 博士。在研究中，他们指出，与使用矢量密度不同，更准确的传播风险衡量标准是接触率在人和蚊子之间。这可以量化为所谓的媒介-宿主接触率：在一定时间内，媒介物种的个体接触宿主物种的个体的次数。这项措施对于了解传播动态至关重要，因为传播疾病的是叮咬，而宿主因素、媒介因素和环境因素都会影响叮咬次数。Thongsripong 说：“我们认为，关注宿主与媒介的接触，而不是媒介丰富，可以更准确地描述媒介传播的疾病传播动态。”
在他们的研究中，研究人员着手建立一个新的、综合的模型，该模型可以识别影响人类与蚊子接触的因素，从而指导未来的研究，以填补我们生物学知识的空白。与媒介-宿主疾病传播动态相关的变量包括媒介-宿主接触率、咬伤率、咬伤暴露率和吸血率。研究文献经常交替使用这些术语，但 Thongsripong 及其同事详细说明这些术语具有不同的含义。媒介-宿主接触率是一种蚊子个体与人类个体的接触总数。叮咬率是一只蚊子在单位时间内被叮咬的次数。叮咬暴露率是主机在单位时间内接收的叮咬次数；叮咬暴露率决定了疾病从蚊子到宿主的传播。吸血率是单位时间内每只蚊子吸血的次数。吸血率决定了疾病从宿主到蚊子的传播。
蚊子与人类的接触是一个两步过程。第一步是咬人，在此过程中，蚊子会探查人体组织以寻找血管，并将含有抗凝剂的唾液注入宿主体内。第二步（如果蚊子不受宿主打扰，有机会找到血管），蚊子刺穿血管，吸出血液，就是所谓的血粉。蚊子可以通过任一步骤将疾病传播给人类——通过咬人，或通过叮咬导致血粉，雌性用血粉来发育卵子。另一方面，如果蚊子吸血，人类只能将疾病传播给蚊子。
媒介-宿主接触率可能受多种因素影响。例如，宿主的防御行为可以降低接触率。此类行为可能包括将蚊子拍走；它还可以包括高效措施，例如蚊帐和驱蚊剂。雌性蚊子每个生殖周期吸食的血餐数量也会影响接触率；在其他条件相同的情况下，血餐越多，接触率就会增加。通常假设每个生殖周期（在蚊子中称为生殖营养周期）只有一次血餐，但情况并非总是如此；几种蚊子，包括传播疟疾的按蚊以及伊蚊和库蚊已经观察到传播一系列其他病毒性疾病的蚊子在一个周期内吸食多次血。温度也会影响传播：在低温或有风的条件下，蚊子寻找血餐的频率会降低。降水会影响接触率：如果没有水供雌性产卵，它们就不太可能吸血，接触率也会降低。接触率也会受到宿主感染状态的影响；几项研究发现，与未感染病原体的蚊子相比，蚊子更喜欢叮咬感染病原体的个体。
Thongsripong 及其同事提供了蚊子与人类接触动态的综合模型；现在，需要更多的现场数据来测试该模型的预测。“尽管它在推动疾病传播方面发挥着根本作用，”Thongsripong 说，“由于缺乏现场量化方法，宿主 – 媒介接触率和模式在媒介传播疾病研究中很少被表征。”
当被问及她在未来关于人与蚊子接触的实地研究中最希望看到什么时，Thongsripong 说：“第一步是制定标准化的伦理方法来量化各种实地环境中的接触率（人类的叮咬暴露率，和蚊子吸血率），考虑到宿主行为和蚊子生物学的自然变化范围。接下来，需要将这些生物场数据输入到专门开发的新数学模型中，以测试人类与蚊子接触动态变化对行为和环境驱动因素的响应的重要性。”
影响蚊子与人类接触动态的一个关键的持续变化因素将是全球表面温度上升。这将扩大蚊子栖息地的范围，从而增加许多蚊媒疾病传播的地理范围。这将使蚊子传播动力学的研究及其经验教训的应用在未来变得更加重要。
美国昆虫学会年鉴
John P. Roche 博士 ，是一位作家、生物学家和教育家，致力于使严谨的科学变得清晰易懂。Roche 博士是圣十字学院 Science View Productions 的主管和兼职教授，他发表了 200 多篇文章，并撰写和教授了大量有关科学的文章。有关更多信息，请访问 https://authorjohnproche.com/。
https://entomologytoday.org/2021/05/18/new-look-dynamics-human-mosquito-contact/