蚊媒病毒（mosquito-borne virus）是指通过蚊虫叮咬敏感脊椎动物而引起的自然疫源性疾病及人兽共患病的一类病毒^[1]，包括寨卡病毒（Zika virus，ZIKV）、登革病毒（Dengue virus，DENV）和基孔肯雅病毒（Chikungunya virus，CHIKV）等重要病原体^[2]。蚊媒病毒的广泛传播严重危害了公共卫生安全与经济发展，由于缺乏有效疫苗和特定药物治疗，目前化学防治仍然是蚊媒传染病控制的主要策略^[3-4]，但世界范围内杀虫剂的过度、持续使用导致了蚊虫杀虫剂抗性的发生、发展^[5]。杀虫剂抗性是昆虫增加其抵抗或克服1种或多种杀虫剂作用的能力。抗性不仅影响杀虫剂的效力，还可能改变蚊虫的生理学特性，如幼虫发育、性竞争、捕食敏感性及对媒介能力产生未知后果^[6]，而媒介能力是影响疾病传播最重要的因素，因此，蚊虫的杀虫剂抗性会影响蚊媒控制和蚊媒病预防控制工作。

媒介能力被定义为医学节肢动物获取、保持病原体的复制和传播，然后成功地将其传播给新的易感宿主的能力^[7]。蚊媒病毒必须克服与中肠和唾液腺相关的几个组织障碍，才可以成功传播。使蚊虫成为蚊媒病毒载体的过程为：在摄入含有病毒的血液后，蚊虫中肠细胞会受到病毒感染，病毒开始在中肠细胞中繁殖并通过基膜进入体腔，随后通过血淋巴转移到包含唾液腺在内的次级靶组织。病毒必须进入唾液腺在其中进行复制后，才能在蚊虫叮咬进食后转移到易感宿主中^[8]。所以媒介能力通过以下指标进行评估：（1）感染率（infection rate，IR），中肠感染，由中肠是否存在病毒决定；（2）播散率（dissemination rate，DR），病毒从受感染的中肠播散，取决于头部或足是否存在病毒；（3）潜在传播率（transmission rate，TR），传播病毒给易感宿主，由被病毒感染的蚊虫唾液腺中是否存在病毒来决定^[9-11]。在可预见的未来，化学杀虫剂仍然是控制蚊媒进而控制蚊媒病的关键，因此了解蚊虫的杀虫剂抗性对蚊媒的影响是必要的。评估蚊虫杀虫剂抗性对其媒介能力的潜在影响成为一个重要而紧迫的研究内容，研究结果将有助于了解它是否改变了蚊虫对蚊媒病毒的允许传播性^[12]。为有助于评估病媒生物防治中杀虫剂抗性对蚊媒病毒传播的影响和风险，研究不同环境条件下杀虫剂抗性对蚊虫媒介能力的影响，本文综述了近期杀虫剂抗性对蚊虫媒介能力影响的研究，并对杀虫剂抗性使蚊虫媒介能力改变的可能机制进行了分析。

1 蚊虫媒介能力与杀虫剂抗性的动态关系

了解蚊虫的媒介能力与抗性水平之间的动态关系有助于公共卫生和灭蚊工作。了解当地病媒种类的抗性水平可使公共卫生专业人员进一步了解该地区相关疾病的相对传播风险，并有助于针对病媒种群制定最佳的行动应对措施^[13]。因此，在评估流行病传播风险时，理想情况下应使用某一地区的流行病毒株来测试某地蚊虫的媒介能力。提高对蚊虫媒介能力与杀虫剂抗性关系的了解，这有助于对病媒种群的监测^[14]。但目前收集到的证据是矛盾的，众多研究显示，媒介能力的变化与抗性水平的变化呈正或负相关，也可能无影响。

1.1 负相关

蚊虫的杀虫剂抗性水平高，其媒介能力反而降低。不过尽管媒介能力降低，但病毒仍可在蚊虫体内完成外潜伏期（extrinsic incubation period，EIP）并传播病毒。故合理使用杀虫剂和进行杀虫剂抗性管理仍是蚊虫及蚊媒病毒性疾病防控中亟待解决的问题。

1.1.1 埃及伊蚊（Aedes aegypti）-DENV

Stephenson等^[15]先分别使用了2个低传代野外分离株DENV-1 H和DENV-4 H以及实验室保存的DENV-1 L到DENV-4 L病毒感染了埃及伊蚊ORL品系进行实验，通过感染力（中肠感染）以及传播潜力（唾液中病毒检测）2个参数研究了DENV基因型和血清型变异对佛罗里达州蚊虫媒介能力的影响。随后又使用了相同的DENV感染来自佛罗里达州3个不同DENV感染风险水平地区[低风险地区的拟除虫菊酯击倒抗性（knockdown resistance，kdr）比高风险地区的抗性高]的埃及伊蚊自然种群以及1个作为对照的埃及伊蚊敏感品系，检测感染力、传播潜力以及蚊虫组织中的病毒滴度，以确定蚊虫空间分布是否与不同的媒介能力有关。实验结果表明：DENV基因型和血清型变异对蚊虫的媒介能力有着显著影响，蚊媒病毒基因组中发生的突变可以增强蚊虫对病毒的播散能力。从低风险DENV感染地区到高风险地区蚊虫的媒介能力梯度增加。再对来自野外不同区域的蚊虫抗性基因进行检测，发现kdr等位基因L1016和C1534突变频率最高的蚊虫比野生型蚊虫（低突变频率或无kdr突变等位基因）的媒介能力低。kdr突变与蚊虫媒介能力呈负相关。提示蚊虫对蚊媒病毒的媒介能力受其对杀虫剂抗性的影响。

1.1.2 白纹伊蚊（Ae. albopictus）-DENV

杀虫剂抗性是一把双刃剑，它虽然使白纹伊蚊在杀虫剂的压力下能够生存，但是增加了适应成本，降低了媒介能力。Deng等^[16]选择有相同遗传背景且对溴氰菊酯敏感性不同的敏感品系（Lab-S）和抗性品系（Lab-R）白纹伊蚊进行研究。结果表明，Lab-R幼虫发育为成虫时间要更长，在后期Lab-R白纹伊蚊对DENV-2的敏感性降低，病毒载量减少。研究人员也评估了2种品系在感染后期的水平传播能力，研究表明，Lab-R白纹伊蚊经叮咬传播到乳鼠血清中的DENV-2被检测到的时间较晚，说明Lab-R蚊虫的水平传播能力较低。从垂直传播能力看，Lab-R比Lab-S低。可见杀虫剂抗性显著降低了白纹伊蚊对DENV-2的媒介能力而增加了其适应成本。因此使用适当的易感动物模型来评估媒介水平传播能力，这是模拟蚊媒病毒在野外传播的可行方法^[17]。

1.1.3 埃及伊蚊-CHIKV

Wang等^[9]选择来自同一繁殖地点的处于不同溴氰菊酯选择压力下的埃及伊蚊和亲代敏感品系进行实验，其中IR05品系具有高抗性（在1016位点和1534位点上都有高频率的kdr突变，以及高水平的解毒基因如CYP6BB2和CYP6N12的表达，IR05品系的死亡率为26.4%，抗性比为69.5）、IR03品系对溴氰菊酯有抗性（死亡率和抗性比较低，略低于IR05）、IR13品系接近敏感品系阈值（24 h死亡率为96%）。研究发现，低抗性品系（IR13）和高抗性品系（IR05）之间中肠感染率存在显著差异，在病毒传播阶段抗性最高的品系IR05播散率最低。今后相关研究应注意杀虫剂暴露引起的高选择压力可能对蚊虫种群的遗传背景及其他因素产生影响，建议应用回交技术培养遗传背景相似的品系避免干扰。

1.1.4 埃及伊蚊-ZIKV

杀虫剂抗性与蚊虫生理学特征改变之间存在联系，这种改变会导致蚊媒与其传播的病原体之间相互作用的变化^[14]。Campos等^[6]对巴西东北部不同吡丙醚（Pyriproxyfen，PPF）抗性水平的蚊虫种群进行ZIKV经口感染测试，比较低抗、中抗和高抗性蚊媒对ZIKV感染反应，研究发现高抗PPF水平及中等抗性蚊媒比低抗蚊媒对ZIKV感染率更低。

1.2 正相关

在有抗性蚊虫的地区，媒介传播疾病的潜在威胁增加^[18]，研究表明蚊媒病毒在抗性蚊虫中的传播增强。一般而言，蚊虫的杀虫剂抗性及其相关突变可增加与人类接触的受感染蚊虫的比例，从而增加虫媒疾病传播的风险。

1.2.1 埃及伊蚊-DENV

Chen等^[18]利用实验室培养的抗氯菊酯埃及伊蚊（p-s）和对照组低抗亲代Key West蚊虫进行研究，发现p-s蚊虫在成年阶段的存活时间更长，而寿命对于有外潜伏期的蚊媒病毒尤其重要^[19]，成蚊寿命越长代表着被病毒感染蚊媒可以在更长时间内传播病毒^[20]。而且DENV-1在p-s蚊虫中的播散率显著高于其亲代种群Key West，病毒播散率增加最终会导致更多的被病毒感染蚊媒将病毒传播给易感宿主。这说明在有抗性蚊媒存在的地区，蚊媒病毒传播的潜在威胁增加^[18]。Serrato等^[21]采用美国疾病预防控制中心（CDC）生物测定法筛选出哥伦比亚埃及伊蚊3种品系，分别为：易感品系（死亡率≥98%）、抗性品系[死亡率50%（不含）~97%]和高度抗性品系（死亡率≤50%），这一分类标准和世界卫生组织（WHO）确定的抗性标准不同。在感染14 d后检测蚊虫样本中的DENV-2感染情况，计算中肠感染率（midgut infection rate，MIR）、播散率（dissemination rate，DIR）和播散效率（dissemination efficiency，DIE）3个有关媒介能力的变量：MIR=中肠中有病毒的蚊虫数/存活的蚊虫总数；DIR=唾液腺中有病毒的蚊虫数/中肠中有病毒的蚊虫数；DIE=唾液腺中有病毒的蚊虫数/存活的蚊虫总数。结果显示，高抗性品系的DIR和DIE高于低抗性品系。这提示杀虫剂抗性的增加导致DENV-2在埃及伊蚊中传播的增加。

1.2.2 致倦库蚊（Culex pipiens quinquefasciatus）-西尼罗病毒（West Nile virus，WNV）

Atyame等^[22]经口实验感染，比较了抗有机磷杀虫剂品系（SA2和SR）和敏感品系（Slab）致倦库蚊对裂谷热病毒（Rift Valley fever virus，RVFV）和WNV的媒介能力参数[感染率、播散率、传播率和传播效率（transmission efficiency，TE）]的影响。实验结果表明，当感染RVFV时，观察到3个品系的TE非常低（所有值均 < 14%），并且在蚊虫抗性品系和敏感品系之间无显著差异。而WNV的传播受到杀虫剂抗性机制的显著影响，在感染后第14和21天时，与Slab品系相比，SA2品系和SR品系的DR和TE更高。研究提示，抗性品系蚊虫可以通过增加体内和唾液中病毒的DR、TE和病毒载量的方式促进致倦库蚊对WNV的媒介能力。

1.3 无影响（中性结果）

Parker-Crockett等^[13]通过回交技术培养出遗传背景相似的抗拟除虫菊酯埃及伊蚊，比较ZIKV在抗性品系和敏感品系中的感染率、播散率、传播潜能（transmission potential）的区别，研究发现抗性蚊虫在感染后第16天时感染率最高，而敏感蚊虫在感染后第12天时感染率最高，抗性蚊虫相较于敏感蚊虫感染峰值出现在晚期阶段。病毒滴度和唾液感染率没有观察到显著差异。播散率表明病毒克服中肠逃逸屏障，在感染后第12天时抗性蚊虫播散率显著高于敏感蚊虫，而在感染后第5天时敏感品系DR高于抗性品系。从传播潜能上看，二者没有显著性差异，这可能和实验与其他研究中所用蚊虫种群和病毒毒株不同有关。研究认为抗性品系和敏感品系的结果相似，未有显著性差异，即抗性水平对蚊虫媒介能力无影响。但蚊虫和毒株可能对病毒的媒介能力产生影响，因此评估某地蚊媒传播病毒情况时应使用当地的杀虫剂抗性蚊媒和病毒株。

2 杀虫剂抗性使媒介能力改变的相关机制分析

前述文章中总结了蚊虫的媒介能力与抗性水平之间的动态关系，但其背后的具体机制还不够清晰。由于大多数蚊媒病毒必须通过蚊媒的一些组织才能完成传播，因此病毒的存活以及蚊虫的媒介能力可能直接受蚊虫对杀虫剂抗性水平的影响^[23]。蚊虫对杀虫剂的抗性机制包括代谢抗性、靶标抗性、表皮抗性和行为抗性^[24-25]，是一种多基因多机制共同介导参与调控的结果^[26]。影响媒介能力的因素可分为以下几方面：①外在因素（环境因素，如温度、湿度、营养和体型）；②内在因素（中肠屏障、唾液腺屏障、肠道微生物群和免疫反应）；③遗传因素（媒介基因型和病毒基因型）^[27]。其中杀虫剂抗性影响蚊虫媒介能力的机制中最相关的是内在因素与遗传因素。这些表型背后的机制可能是多方面的，抗性机制可能直接或间接影响蚊虫免疫系统的激活，导致病毒存活发生变化^[28]。

2.1 基因“搭车”效应

基因“搭车”效应是指在定向选择下，某些非相关位点的等位基因由于与抗性基因的强连锁而频率增加^[29-30]。基因组中选择性中性位点的遗传变异可以通过固定与“搭车”效应相关的有利突变来限制^[31]。从进化的角度来看，对杀虫剂抗性的选择可能导致昆虫种群生活史特征的一系列副作用。这可能是抗性基因本身多效性的结果，也可能是“搭车”效应的结果。Atyame等^[22]使用具有相同遗传背景、不同杀虫剂抗性的致倦库蚊作为研究对象，来观察羧酸酯酶过量产生和不敏感的乙酰胆碱酯酶对其传播WNV媒介能力的影响，结果显示WNV的传播受到杀虫剂抗性机制的显著影响，而且2种抗性机制（即酯酶过量产生和乙酰胆碱酯酶的修饰）对致倦库蚊传播WNV媒介能力的影响相似。研究发现可能存在连锁不平衡的其他位点直接调节媒介蚊虫的媒介能力^[32]。进一步工作发现在这些抗性机制中，杀虫剂抗性位点和连锁位点会对蚊虫的能量资源、免疫基因和肠道微生物群3方面起到间接影响作用，从而调节其对WNV的传播。

2.2 资源权衡

依据资源权衡假说，在杀虫剂压力下，蚊虫为选择生存，产生杀虫剂抗性将耗尽媒介生物的能量储存，减少其用于其他生物功能的能量，并在杀虫剂抗性和关键生活史特征之间产生权衡。研究表明，抗性成蚊（因酯酶过度表达）所含的能量储备平均比敏感成蚊少30%^[33]。CYP450介导的抗性可以争夺蚊虫体内包括脂质和糖原在内的能量储备^[34]。当蚊虫采用解毒机制来阻止杀虫剂作用时，解毒酶的产量会随之增加，并通过为该功能部署的额外资源来维持。此外，Otali等^[35]研究表明，冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）抗氯菊酯品系（RSP）的能量代谢和寿命及氧化应激受到一定的影响，RSP品系寿命比敏感品系短，潜在原因是能量用来增强抗氧化和解毒机制，能量资源竞争关系可能影响蚊虫的媒介能力。

2.3 肠道微生物

已有研究表明，肠道微生物会影响蚊虫的媒介能力，它对决定蚊虫传播病原体能力的某些因素如免疫力、寿命、生育能力和新陈代谢有影响^[36]。Angleró-Rodríguez等^[37]研究发现肠道真菌通过调节中肠胰蛋白酶活性，影响埃及伊蚊传播DENV的能力。也有研究使用宏基因组测序发现，蚊虫杀虫剂抗性品系中肠道微生物丰度低于敏感品系，这可能是2品系媒介能力不同的原因^[38]。而杀虫剂抗性媒介昆虫取食行为的改变可能导致更高的微生物多样性^[39]，这种多样性可以改变保护性细菌抵抗病原体感染的能力，从而影响蚊虫的媒介能力^[40]。

2.4 唾液腺障碍

蚊虫的唾液腺是蚊虫中肠中病原体发育前人与媒介接触和病原体与媒介接触的第一个靶器官。唾液腺分泌抗止血、抗炎生物活性分子，以促进叮咬宿主，并在无意中将蚊媒病毒注入脊椎动物宿主^[41]。Djegbe等^[42]比较了2种具有相同遗传背景，但1种携带ACE-1^R抗性等位基因和1种不携带抗性基因的敏感致倦库蚊之间唾液蛋白的表达情况，结果表明，在抗性品系（ACE-1^R）和敏感品系的致倦库蚊唾液腺组织中，有4个蛋白差异表达。蚊虫在吸血时分泌的D7长型唾液蛋白在抗性品系中表达明显低于敏感品系，D7相关蛋白是蚊虫吸血叮咬人血清免疫反应的有效抗原^[43]。先前研究表明这种蛋白质可以抑制咬伤过程中与炎症和疼痛有关的生物胺（如血清素，组胺），所以蛋白的低表达可能会影响致倦库蚊的取食，导致病原体向人类的传播受到阻碍。

2.5 抗性等位基因

免疫相关基因在kdr突变或其他抗性相关突变的存在下差异表达，这可能导致蚊虫媒介能力的变化。Chen等^[18]研究发现，kdr抗性等位基因V1016I和F1534C突变频率高的蚊虫病毒播散率比只有V1016I纯合抗性等位基因的蚊虫高。表明该抗性等位基因可能通过改变蚊虫的媒介能力从而干扰病原体向人类的传播。此外，库蚊对有机磷的抗性与库蚊在实验室和冬季野外较低的寿命有关，提示某些抗性基因如Ace基因可能对成蚊的生存有影响^[44]。

3 结语与展望

杀虫剂抗性增加了蚊媒种群数量，使蚊虫在杀虫剂暴露条件下存活更长时间，从而增加了蚊虫传播疾病的可能性^[23]。本综述旨在阐明杀虫剂抗性和杀虫剂暴露对生物体感染、维持感染和传播病原体（即媒介能力）的影响。证据指出了3种不同的模式，在蚊虫杀虫剂抗性和媒介能力之间可以看到增强、损害或中性效应。当相互关系为负相关时，尽管抗性蚊虫的媒介能力降低，但其仍能完成外部潜伏期并传播蚊媒病毒，这是媒介控制策略中不可忽视的关键点。当相互关系为正相关时，它会增强媒介能力，增加了蚊媒疾病传播的风险，在这种情况下，对于人类群体中的蚊媒疾病流行与经济破坏等不利影响将会增加。因此，杀虫剂的合理使用和杀虫剂抗性仍是蚊虫及蚊媒病毒病防治中亟待解决的问题。尽管目前有杀虫剂抗性对蚊虫媒介能力影响的相关证据，但其机制均是推测，仍需要进一步探究杀虫剂抗性与蚊虫对病毒感染和传播之间的作用机制。

利益冲突  无