登革热和寨卡病毒病已成为全球范围内2个重要的急性虫媒传染病，而且严重性也在逐年增加。全球50%以上的人口生活在有登革热传播风险的地区^[1]，目前还没有疫苗或特定的治疗药物用于控制登革热和寨卡病毒病。传统控制虫媒病的措施是大量使用化学杀虫剂，对控制虫媒病在全球范围内的扩散并没有起到很好的效果。化学杀虫剂的缺点在于蚊媒容易产生抗药性，并对环境和公众健康带来很大问题，亟需寻找一种新的方法和技术来控制蚊媒病的传播，如利用生物防治技术建立新型的种群压制手段来降低蚊媒的传病能力。近年来昆虫不育技术作为一种特异的、有效的和环境友好的昆虫防治技术，已成功控制地中海实蝇（Ceratitis capitata）、昆士兰实蝇（Dacus tryroni）等多种农业害虫^[2-3]。而基于昆虫共生菌沃尔巴克氏体（Wolbachia）的蚊媒种群压制和蚊媒病控制技术，由于具有低成本、高效能、可持续以及环保等特点^[4-5]，现已成为蚊媒病生物防治的最大热点。该文对基于沃尔巴克氏体的蚊媒种群压制原理、实验室研究和现场进展等方面作一简要综述。

种群压制技术通过持续释放大量不育的雄性昆虫，与野外雌性昆虫交配后，使其无法产生后代，从而导致目标昆虫数量下降，达到区域性根除目标有害昆虫的目的。主要程序包括：大规模饲养、雌雄分离、辐射或沃尔巴克氏体、确认交配竞争性、包装和运输、释放和现场监测等^[6-7]。目前昆虫绝育技术分为2种，即sterile insect technique（SIT）和incompatible insect technique（IIT）。

20世纪50年代，Knipling系统阐述了SIT的概念和模型，即通过大规模饲养靶标害虫，经过60 Co-γ射线辐照使害虫不育，在合适的时间将不育雄虫大量释放到田间与野生型雌虫交配，使其无法产生后代，如果连续多代释放足够多的不育昆虫，最终能够显著降低甚至根除靶标害虫种群^[8-10]。由于系统的理论支持，SIT技术从20世纪50年代开始，全世界不同地区应用SIT成功防治或根除了瓜实蝇（Bactrocera cucurbitae）、橘小实蝇（B. dorsalis）和苹果蠹蛾（Cydia pomonella）等多种农业害虫^[11-13]。近年来，昆虫遗传修饰技术与昆虫不育技术相结合，在害虫防治方面取得了一系列的进展。早在2000年，Thomas等^[14]建立了释放携带显性致死基因昆虫系统（release of insects carrying a dominant lethal gene，RIDL）。利用此系统，Harris等^[15-16]构建的埃及伊蚊（Aedes aegypti）RIDL品系LA513A（OX513A），携带一种可抑制的致死基因，在四环素存在的情况下，埃及伊蚊能够存活，OX513A雄蚊与自然界中埃及伊蚊雌蚊交配后，后代不能存活，从而引起埃及伊蚊种群瓦解，达到种群压制的目的^[17]。此品系已经实现了田间开放条件的释放研究。

沃尔巴克氏体是一种母系遗传的革兰阴性菌，常见于节肢动物中^[18]。特别在医学上重要的蚊媒病传播者库蚊〔尖音库蚊（Culex pipiens）〕和白纹伊蚊（Ae. albopictus）天然携带沃尔巴克氏体^[19-20]，在蚊虫体内，沃尔巴克氏体引起一种称为胞质不相容（cytoplasmic incompatibility，CI）的胚胎死亡现象，即感染沃尔巴克氏体的雄蚊与未感染的雌蚊或感染不同沃尔巴克氏体的雌蚊交配后，雌蚊产的卵在胚胎时期死亡的现象。CI可以是单向，也可以是双向。单向CI通常发生在感染雄蚊与未感染雌蚊的交配中；而双向CI通常发生在感染不同类型沃尔巴克氏体的雄蚊与雌蚊交配中^[21]。因此，利用沃尔巴克氏体胞质不相容性为基础发展出的昆虫不育技术称为IIT^[22]。基于CI特性，可建立2种控制蚊媒病的策略。一种策略是种群替换（population replacement），这是一种类似于给蚊媒接种疫苗的方法。感染沃尔巴克氏体的雌蚊无论与感染或不感染的雄蚊交配都会产生携带沃尔巴克氏体的下一代，使得该共生菌能够扩散到整个目标种群中。沃尔巴克氏体能够使蚊虫对包括登革病毒和寨卡病毒等一系列虫媒病毒产生抗性，故沃尔巴克氏体的扩散可导致降低甚至阻断病毒通过蚊媒的传播。另一种策略是种群压制（population suppression，或eradication），这是一种类似使用微生物农药控制蚊媒的方法。感染沃尔巴克氏体的雄蚊与未感染或感染不同类型的雌蚊交配后，后代会在胚胎时期出现死亡，通过持续释放感染的雄蚊，从而控制蚊媒种群数量低于支撑疾病流行所需的临界数量。

SIT技术和IIT技术用于种群压制的相同点在于都是释放大量的不育雄性昆虫，与野外雌性交配后，来降低种群数量；SIT技术的缺点在于辐射会影响不育雄蚊的竞争性和生存能力^[23-25]。而IIT技术的一大优势在于沃尔巴克氏体对雄性的竞争性和生存能力几乎没有影响^[26-28]。IIT技术的缺点在于雄性中混入的少量雌性会导致种群替换的风险，这样会增加种群压制的难度^[29]。因此，将SIT技术和IIT技术相结合，这样可以在不影响雄性交配竞争力和生存能力的情况下，通过低剂量的辐射使得雌性绝育^[30-31]。

2004年，Zabalou等^[22]首次将樱桃绕实蝇（Rhagoletis cerasi）的沃尔巴克氏体注射到地中海果蝇（C. capitata）的早期胚胎中，形成了稳定共生的地中海果蝇株，CI效率达到了100%。作为登革热、寨卡病毒病和黄热病的主要传播媒介埃及伊蚊，2005年，Xi等^[32]把白纹伊蚊体内的wAlbB沃尔巴克氏体注射到埃及伊蚊体内，形成了稳定共生的埃及伊蚊蚊株（命名为WB1）。WB1在实验室饲养7代后，依然稳定携带wAlbB沃尔巴克氏体，并且与野外埃及伊蚊雌蚊的CI效率为100%。白纹伊蚊又称亚洲虎蚊，也是重要的蚊媒病传播者。奚志勇团队将库蚊体内的沃尔巴克氏体wPip成功注射到白纹伊蚊卵内，命名为“HC”。HC雌蚊不仅稳定遗传wPip型沃尔巴克氏体，并且与野外白纹伊蚊雌蚊的CI效率为100%，HC后来被用作现场试验控制白纹伊蚊种群的蚊株^[33-34]。自然界传播疾病的蚊种不仅有伊蚊，还有库蚊，而自然界的库蚊都属于尖音库蚊复合体（Culex pipiens complex），包括4个亚种，即尖音库蚊（Cx. pipiens pipiens）、致倦库蚊（Cx. pipiens quinquefasciatus）、淡色库蚊（Cx. pipiens pallens）和骚扰库蚊（Cx. pipipens molestus），4个库蚊亚种之间可以相互产生CI现象^[35-36]。2011年，Atyame等^[37]把来自土耳其天然携带wPip（Is）沃尔巴克氏体的库蚊与来自于印度洋的致倦库蚊杂交8代后，使其不仅具有印度洋库蚊的遗传背景，而且携带wPip（Is）的土耳其库蚊，命名为LR〔wPip（Is）〕库蚊株。LR〔wPip（Is）〕雄蚊与印度洋野外的致倦库蚊交配后，产卵均不孵化，这给利用沃尔巴克氏体控制库蚊提供了理论基础。近年来伊蚊和库蚊的种群压制实验室研究有了飞速发展，这给现场的种群压制提供了理论基础。

最早报道种群压制现场试验是20世纪60年代，在缅甸的一个村庄连续12周释放来自加利福尼亚的库蚊雄蚊，每天释放5 000只，在第11周的时候发现卵的孵化率降低至14.5%，孵化出的幼虫10 d后未羽化出成虫，从而根除本地传播丝虫病的致倦库蚊^[38]。

在过去的十几年间，通过显微胚胎注射技术成功人工转移沃尔巴克氏体，对IIT技术起了很大的促进作用^{[32, 39]}。直到2014年，IIT技术获得了美国环境保护总局的田间试验许可证（89668-EUP-1），Mains等^[34]才从2014年6月开始在美国肯塔基州的Lexington进行小规模的白纹伊蚊种群压制试验，每周释放10 000只HC不育雄蚊，经过17周的释放，在蚊虫密度高峰期的7和8月，与对照区相比，释放区不仅雌蚊数量有所下降，而且卵孵化率也下降了30.0%^[40]。更大规模的种群压制现场试验在我国广州市的沙仔岛进行。沙仔岛面积约25万m²，从2015年开始，Zheng等^[33]每周释放平均约100万只HC不育雄蚊，每年的4－11月释放，经过3年的时间，到2017年11月底，白纹伊蚊雌蚊数和卵孵化率均有94.0%的下降，压制效果达到90.0%以上。此现场试验是迄今为止最大规模的种群压制试验。

目前控制虫媒病和农业害虫的方法是大量使用化学杀虫剂，化学杀虫剂虽然会在一段时间内起到很好的效果，但会严重破坏生态环境且极易产生抗性，急需建立一种新型的方法来防治虫媒病。IIT技术是利用自然界天然存在的，对人无害的沃尔巴克氏体共生菌来控制虫媒病，对环境不会造成污染。同时，IIT技术能够提供可持续性的控制效果。成功运用此技术将彻底改变当今依赖化学农药来进行公共卫生和农业害虫防治的局面。

然而目前IIT技术还处于一个现场实验阶段，发展缓慢。关键点在于：（1）建立与目标蚊种不相容的蚊株。需要通过显微胚胎注射人工转移沃尔巴克氏体，目前沃尔巴克氏体在蚊虫之间的相互转移技术比较成熟，能够与宿主形成稳定的共生关系，并有100%的CI性^[32-41]，这为进一步的应用奠定了基础。（2）雌雄性分离技术。对于蚊虫雌雄分离来说，目前大多采用物理机械的方式进行。一般来说，不论伊蚊还是库蚊，雌蛹比雄蛹大，通过特定大小的筛子或尼龙网或可调节夹角的玻璃板时，雄蛹先出来，雌蛹后出来，这样进行有效的分离^[42-45]。该方法不能100%的分离，会有少量的雌蛹混入雄蛹中，此时可采用辐射，使雌蛹绝育。目前我国已经研发出世界上第1台用于蚊虫雌雄分离的X射线仪，发现45 Gy不影响雄蚊的竞争力，又可以使雌蚊绝育^[34]。（3）不育雄蚊竞争性。雄蚊竞争性直接关系到释放不育雄蚊数量的问题。实验室和现场的数据显示，竞争性好的不育雄蚊，野外释放5倍雄蚊的数量即可达到80%以上的压制效果，如果竞争性不好，需要释放更多的数量才能达到此效果^[33]。上述3个方面只是IIT技术应用中的关键问题，而更多的问题还需解决，如幼虫饲养的优化、雄蚊的运输和释放、现场监测等。相信不久的将来在人类与蚊媒的斗争中会建立更为高效的工具，这将会有效地促进IIT技术在蚊媒病控制上的应用。