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探寻中华按蚊感染约氏疟原虫24小时的基因表达密码：差异与机制解析

一、引言

1.1研究背景与意义

疟疾是一种由单细胞原虫引起的寄生疾病，主要传播媒介是按蚊，是世界上最具破坏性的传染病之一。据世界卫生组织统计，全球仍有半数以上的人口受到疟疾的威胁，每年的死亡人数达100-300万。尽管经过多年的疟疾防治工作，部分流行国家的疫情有所控制，但由于影响疟疾流行的因素仍然存在，且疟疾流行具有传播快、疫情易反复的特点，疟疾仍然有回升甚至爆发流行的可能。

在我国，疟疾也是重要的公共卫生问题之一。建国初期，疟疾广泛流行，经过多年的努力，发病率显著下降。但近年来，受流动人口和周边国家疫情影响，中部疟疾疫情不稳定地区如苏、豫、皖、鄂四省陆续出现疟疾疫情回升、小暴发点或局部暴发流行，其中安徽沿淮及淮河以北地区最为严重，疫情逐年急剧上升。在我国，中华按蚊分布广，种群大，是传播疟疾的重要媒介，也是平原地区间日疟的主要传播媒介。

当蚊虫感染疟原虫后，蚊体内会诱导大量免疫相关基因的转录激活，这些基因的表达变化进而干扰疟原虫在蚊体内的发育。许多研究者致力于通过各种方法筛选其中的免疫相关基因，期望找到新的分子作为干扰蚊媒发育和传病的靶点。目前大部分相关工作主要集中在非洲冈比亚按蚊，对中华按蚊的研究相对较少。中华按蚊作为我国疟疾传播的关键媒介，研究其感染疟原虫后的基因表达变化具有重要意义。

本研究聚焦于中华按蚊感染约氏疟原虫后24小时这一关键时间节点，旨在构建双向cDNA消减文库，从中筛选出抑制或促进蚊体内疟原虫发育的免疫相关基因及其他差异表达基因，并与已有的冈比亚按蚊及其它蚊媒的基因组序列作同源性比对，预测其功能。通过深入分析这些差异表达基因，有望揭示中华按蚊感染约氏疟原虫的分子机制，为疟疾的防控提供新的思路和潜在的分子靶点，对制定更有效的疟疾防治策略具有重要的理论和实践意义。

1.2国内外研究现状

在疟疾研究领域，国内外学者围绕蚊媒与疟原虫的相互作用展开了大量研究。国外研究多聚焦于非洲冈比亚按蚊感染疟原虫的分子机制。例如，通过基因编辑技术和转录组测序，深入解析了冈比亚按蚊在感染疟原虫后，其体内免疫相关基因如Toll、Imd信号通路相关基因的表达变化，以及这些基因对疟原虫发育的影响，并发现一些基因的高表达能够有效抑制疟原虫在蚊体内的存活与繁殖。

国内对于疟疾媒介的研究，中华按蚊是重点对象之一。早期研究主要集中在中华按蚊的生态习性、地理分布以及传疟作用的流行病学调查，明确了中华按蚊在我国疟疾传播中的关键地位。近年来，随着分子生物学技术的发展，对中华按蚊感染疟原虫后的分子机制研究逐渐增多。有研究利用抑制性消减杂交（SSH）技术构建中华按蚊感染疟原虫后的cDNA文库，筛选出一些差异表达基因，发现这些基因参与了免疫反应、能量代谢等多个生物学过程，但对这些基因的功能验证和深入分析仍有待加强。

在中华按蚊感染约氏疟原虫后差异表达基因的研究方面，目前国内外的研究相对较少。虽已有少量研究运用基因芯片技术筛选出感染后24小时的部分差异表达基因，涉及G蛋白信号通路、免疫系统调节等多种细胞和分子生物学过程，但对这些基因在疟原虫感染过程中的具体功能和作用机制尚未完全阐明。并且，以往研究在样本选取上可能存在局限性，未充分考虑不同地理种群中华按蚊的遗传差异对实验结果的影响；在研究方法上，多采用单一技术手段，缺乏多种技术的联合验证，导致研究结果的可靠性和全面性有待提升。同时，对于中华按蚊感染约氏疟原虫后24小时这一关键时间节点的基因动态变化及基因间的相互作用网络研究，还存在明显的空白。

1.3研究目的与创新点

本研究旨在通过构建中华按蚊感染约氏疟原虫后24小时的双向cDNA消减文库，筛选出在此关键时间节点下，中华按蚊体内抑制或促进蚊体内疟原虫发育的免疫相关基因及其他差异表达基因。并将这些基因序列与已有的冈比亚按蚊及其它蚊媒的基因组序列进行同源性比对，预测其功能，为深入研究中华按蚊感染约氏疟原虫的分子机制奠定基础，也为后期的免疫基因功能验证提供丰富的实验资料。

在研究方法上，本研究采用抑制性消减杂交（SSH）技术构建双向cDNA消减文库。相较于传统的基因筛选方法，SSH技术具有显著优势。它能够高效地富集差异表达基因，有效减少背景噪音，提高筛选的准确性和特异性。通过该技术，可更精准地获取中华按蚊感染约氏疟原虫后24小时这一特定时间点的差异表达基因，避免了其他时间点基因表达变化的干扰，为研究疟原虫感染初期蚊体的分子响应机制提供了更具针对性的数据。

在研究视角上，本研究聚焦于中华按蚊这一我国疟疾传播的关键媒介，且着重关注感染后24小时这一早期关键时间节点。以往研究多集中于非洲冈比亚按蚊，对中华按蚊的研究相对匮乏。同时，针