Малари нь Африкт нас баралт, өвчний гол шалтгаан хэвээр байгаа бөгөөд 5-аас доош насны хүүхдүүдийн дунд хамгийн их өвчлөл ажиглагдаж байна. Өвчнөөс урьдчилан сэргийлэх хамгийн үр дүнтэй арга бол насанд хүрсэн Анофелес шумуулыг чиглүүлдэг шавьж устгах векторыг хянах бодис юм. Эдгээр арга хэмжээг өргөнөөр ашигласны үр дүнд хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг шавьж устгах бодисын ангилалд тэсвэртэй байдал Африк даяар өргөн тархсан байна. Энэхүү фенотипт хүргэдэг үндсэн механизмыг ойлгох нь эсэргүүцлийн тархалтыг хянах, түүнийг даван туулах шинэ хэрэгслийг боловсруулахад чухал ач холбогдолтой юм.
Энэхүү судалгаанд бид Буркина Фасогийн шавьж устгах бодист тэсвэртэй Anopheles gambiae, Anopheles cruzi, болон Anopheles arabiensis популяцийн микробиомын найрлагыг мөн Этиопын шавьж устгах бодист мэдрэмтгий популяциудтай харьцуулсан.
Бид шавьж устгах бодист тэсвэртэй болон шавьж устгах бодисын хооронд микробиотын найрлагад ямар ч ялгаа олдсонгүй.шавьж устгагч-Буркина Фасо дахь мэдрэмтгий популяциуд. Энэ үр дүнг Буркина Фасогийн хоёр орны колониудын лабораторийн судалгаагаар баталгаажуулсан. Үүний эсрэгээр, Этиопоос гаралтай Anopheles arabiensis шумууланд үхсэн болон шавьж устгах бодист өртсөнөөс амьд үлдсэн шумуулуудын хооронд микробиотын найрлагад тодорхой ялгаа ажиглагдсан. Энэхүү Anopheles arabiensis популяцийн эсэргүүцлийг цаашид судлахын тулд бид РНХ-ийн дарааллыг хийж, шавьж устгах бодисын эсэргүүцэлтэй холбоотой хоргүйжүүлэх генийн ялгавартай илэрхийлэл, түүнчлэн амьсгалын замын, бодисын солилцооны болон синаптик ионы сувгуудын өөрчлөлтийг олсон.
Бидний үр дүнгээс харахад зарим тохиолдолд микробиота нь транскриптомын өөрчлөлтөөс гадна шавьж устгах бодисын эсэргүүцлийг хөгжүүлэхэд хувь нэмэр оруулж болзошгүй юм.
Хэдийгээр эсэргүүцлийг ихэвчлэн Anopheles векторын генетикийн бүрэлдэхүүн хэсэг гэж тодорхойлдог ч сүүлийн үеийн судалгаагаар шавьж устгах бодисын нөлөөнд микробиом өөрчлөгддөг болохыг харуулсан бөгөөд энэ нь эдгээр организмууд эсэргүүцэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг харуулж байна. Үнэндээ Өмнөд болон Төв Америкийн Anopheles gambiae шумуулын векторуудын судалгаагаар пиретроидуудад өртсөний дараа эпидермисийн микробиомд мэдэгдэхүйц өөрчлөлтүүд, мөн органофосфатуудад өртсөний дараа нийт микробиомд өөрчлөлтүүд гарч байгааг харуулсан. Африкт пиретроидын эсэргүүцэл нь Камерун, Кени, Кот-д'Ивуарт микробиотын найрлага дахь өөрчлөлттэй холбоотой байсан бол лабораторид дасан зохицсон Anopheles gambiae нь пиретроидын эсэргүүцлийг сонгосны дараа микробиотын өөрчлөлтийг харуулсан. Цаашилбал, антибиотикоор туршилтын эмчилгээ хийж, лабораторид колоничлогдсон Anopheles arabiensis шумууланд мэдэгдэж буй бактерийг нэмснээр пиретроидын тэсвэржилт нэмэгдсэн байна. Эдгээр өгөгдөл нь шавьж устгах бодисын эсэргүүцэл нь шумуулын микробиомтой холбоотой байж болох бөгөөд шавьж устгах бодисын эсэргүүцлийн энэ талыг өвчний векторын хяналтанд ашиглаж болохыг харуулж байна.
Энэхүү судалгаанд бид Баруун болон Зүүн Африкт лабораторид колоничлогдсон болон хээрийн аргаар цуглуулсан шумуулын микробиот нь пиретроид дельтаметринд өртсөний дараа амьд үлдсэн болон үхсэн шумуулын хооронд ялгаатай эсэхийг тодорхойлохын тулд 16S дарааллыг ашигласан. Шавьж устгах бодисын эсэргүүцлийн хүрээнд Африкийн өөр өөр бүс нутгаас өөр өөр төрөл зүйл, эсэргүүцлийн түвшинтэй микробиотыг харьцуулах нь бичил биетний бүлгэмдэлд үзүүлэх бүс нутгийн нөлөөллийг ойлгоход тусална. Лабораторийн колони нь Буркина Фасогоос гаралтай бөгөөд Европын хоёр өөр лабораторид (Германы An. coluzzii болон Их Британийн An. arabiensis) үржүүлсэн, Буркина Фасогийн шумуул нь An. gambiae зүйлийн цогцолборын гурван зүйлийг төлөөлж, Этиопын шумуул нь An. arabiensis-ийг төлөөлж байв. Энд бид Этиопын Anopheles arabiensis нь амьд болон үхсэн шумууланд өөр өөр микробиотын шинж тэмдэгтэй байсан бол Буркина Фасогийн Anopheles arabiensis болон хоёр лабораторид байгаагүй болохыг харуулж байна. Энэхүү судалгааны зорилго нь шавьж устгах бодисын эсэргүүцлийг цаашид судлах явдал юм. Бид Anopheles arabiensis популяцид РНХ-ийн дарааллыг тогтоож, шавьж устгах бодисын эсэргүүцэлтэй холбоотой генүүд нэмэгдэж, амьсгалын замын генүүд ерөнхийдөө өөрчлөгдсөн болохыг тогтоожээ. Эдгээр өгөгдлийг Этиопоос ирсэн хоёр дахь популяцитай нэгтгэснээр тус бүс нутагт хоргүйжүүлэх гол генүүдийг тодорхойлсон. Буркина Фасогийн Anopheles arabiensis-тэй цаашид харьцуулснаар транскриптомын профайлд мэдэгдэхүйц ялгаа илэрсэн боловч Африк даяар хэт их илэрхийлэгдсэн дөрвөн гол хоргүйжүүлэх генийг тодорхойлсон.
Дараа нь бүс нутаг бүрийн зүйл бүрийн амьд болон үхсэн шумуулыг 16S дарааллаар дараалуулж, харьцангуй элбэгшлийг тооцоолсон. Альфа олон янз байдалд ямар ч ялгаа ажиглагдаагүй бөгөөд энэ нь үйл ажиллагааны ангилал зүйн нэгжийн (OTU) баялагт ямар ч ялгаа байхгүйг харуулж байна; гэсэн хэдий ч бета олон янз байдал нь улс орнуудын хооронд мэдэгдэхүйц ялгаатай байсан бөгөөд улс орон болон амьд/үхсэн төлөвийн харилцан үйлчлэлийн нэр томьёо (PANOVA = 0.001 ба 0.008 тус тус) нь эдгээр хүчин зүйлсийн хооронд олон янз байдал байгааг харуулж байна. Улс орнуудын хооронд бета хэлбэлзлийн ялгаа ажиглагдаагүй бөгөөд энэ нь бүлгүүдийн хооронд ижил төстэй хэлбэлзлийг харуулж байна. Брэй-Кертисийн олон хувьсагчийн масштабын график (Зураг 2A) нь дээжийг байршлаар нь ихэвчлэн тусгаарласан боловч зарим мэдэгдэхүйц үл хамаарах зүйлүүд байгааг харуулсан. An. arabiensis бүлгэмдлийн хэд хэдэн дээж, An. coluzzii бүлгэмдлийн нэг дээж нь Буркина Фасогийн дээжтэй давхцаж байсан бол Буркина Фасогийн An. arabiensis дээжийн нэг дээж нь An. arabiensis бүлгэмдлийн дээжтэй давхцаж байсан нь анхны микробиотыг олон үе дамжин, олон бүс нутагт санамсаргүй байдлаар хадгалж байсныг харуулж магадгүй юм. Буркина Фасогийн дээжийг төрөл зүйлээр нь тодорхой ялгаж салгаагүй; ийм ялгаварлан гадуурхалт байхгүй байсан нь өөр өөр авгалдай орчноос гаралтай хэдий ч дараа нь бодгалиудыг нэгтгэсэн тул хүлээгдэж байсан. Үнэндээ, судалгаагаар усны үе шатанд экологийн орон зайг хуваалцах нь бичил биетний найрлагад мэдэгдэхүйц нөлөөлж болохыг харуулсан [50]. Сонирхолтой нь, Буркина Фасогийн шумуулны дээж болон бүлгэмдлүүд шавьж устгах бодист өртсөний дараа шумуулын амьдрах чадвар эсвэл нас баралтын хувьд ялгаагүй байсан бол Этиопын дээжийг тодорхой ялгаж салгасан нь эдгээр Анофелесийн дээж дэх бичил биетний найрлага нь шавьж устгах бодист тэсвэртэй холбоотой болохыг харуулж байна. Дээжийг ижил байршлаас цуглуулсан нь илүү хүчтэй холбоог тайлбарлаж магадгүй юм.
Пиретроид шавьж устгах бодисын эсэргүүцэл нь нарийн төвөгтэй фенотип бөгөөд бодисын солилцоо болон байны өөрчлөлтийг харьцангуй сайн судалсан боловч микробиотын өөрчлөлтийг дөнгөж судалж эхэлж байна. Энэхүү судалгаанд бид микробиотын өөрчлөлт нь тодорхой популяцид илүү чухал байж болохыг харуулж байна; бид Бахир Дараас гаралтай Anopheles arabiensis-ийн шавьж устгах бодисын эсэргүүцлийг цаашид тодорхойлж, мэдэгдэж буй эсэргүүцэлтэй холбоотой транскрипцийн өөрчлөлт, мөн Этиопоос гаралтай Anopheles arabiensis популяцийн өмнөх РНХ-ийн дарааллын судалгаанд илэрсэн амьсгалын замын генийн мэдэгдэхүйц өөрчлөлтийг харуулж байна. Эдгээр үр дүнгүүд нь эдгээр шумуулын шавьж устгах бодисын эсэргүүцэл нь генетикийн болон генетикийн бус хүчин зүйлсийн хослолоос хамаарч болохыг харуулж байна, учир нь уугуул бактеритай симбиотик харилцаа нь эсэргүүцлийн түвшин багатай популяцид шавьж устгах бодисын задралыг нөхөж болзошгүй юм.
Сүүлийн үеийн судалгаагаар амьсгалын замын өсөлтийг шавьж устгах бодисын эсэргүүцэлтэй холбосон нь Бахир Дар РНХ-ийн баялаг онтологийн нэр томьёо болон эндээс авсан Этиопын нэгдсэн өгөгдөлтэй нийцэж байна; эсэргүүцэл нь энэ фенотипийн шалтгаан эсвэл үр дагавар болох амьсгалын замын өсөлтөд хүргэдэг болохыг дахин харуулж байна. Хэрэв эдгээр өөрчлөлтүүд нь өмнө нь санал болгосончлон урвалд ордог хүчилтөрөгч ба азотын зүйлийн потенциалын ялгаанд хүргэж байвал энэ нь удаан хугацааны комменсал бактерийн ROS-ийг цэвэрлэхэд бактерийн ялгаатай эсэргүүцэлээр дамжин векторын чадамж болон бичил биетний колоничлолд нөлөөлж болзошгүй юм.
Энд үзүүлсэн өгөгдөл нь микробиота нь тодорхой орчинд шавьж устгах бодисын эсэргүүцэлд нөлөөлж болохыг нотлох баримт болж байна. Мөн бид Этиопын An. arabiensis шумуул нь шавьж устгах бодисын эсэргүүцлийг бий болгодог ижил төстэй транскриптомын өөрчлөлтийг үзүүлдэг болохыг харуулсан; Гэсэн хэдий ч Буркина Фасогийнхтай тохирох генийн тоо цөөн байна. Энд болон бусад судалгаануудад гарсан дүгнэлттэй холбоотой хэд хэдэн анхааруулга хэвээр байна. Нэгдүгээрт, пиретроидын амьд үлдэх байдал болон микробиотын хоорондын учир шалтгааны хамаарлыг метаболизмын судалгаа эсвэл микробиотын шилжүүлэн суулгах замаар нотлох шаардлагатай. Үүнээс гадна, өөр өөр бүс нутгийн олон популяцид гол нэр дэвшигчдийг баталгаажуулах шаардлагатай. Эцэст нь, шилжүүлэн суулгах дараах зорилтот судалгаагаар дамжуулан транскриптомын өгөгдлийг микробиотын өгөгдөлтэй хослуулснаар микробиота нь пиретроидын эсэргүүцлийн талаар шумуулын транскриптомд шууд нөлөөлдөг эсэх талаар илүү дэлгэрэнгүй мэдээлэл өгөх болно. Гэсэн хэдий ч бидний өгөгдөл нь эсэргүүцэл нь орон нутгийн болон олон улсын шинж чанартай болохыг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь олон бүс нутагт шинэ шавьж устгах бүтээгдэхүүнийг турших шаардлагатай байгааг харуулж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 3-р сарын 24