图片来源:Pixabay
撰文 菡萏
在非洲的雨季清晨,河岸边常能看见这样一幕:几名志愿者静坐在湍急水声旁,裸露的手臂像是某种“信号灯”,吸引着成群黑蝇扑来。他们不是在做实验,而是在用自己的身体,替整个社区探测一种能让人永久失明的寄生虫风险。
这种听上去近乎残酷的做法,被沿用至今,因为世界上还没有一种工具能像“真人气味”那样精准抓住黑蝇的注意力。现在,这种以人为饵的做法终于迎来了终结的希望。在 11 月 13 日举行的美国热带医学与卫生学会年会上,研究者报告了一个看似荒诞却极具威力的替代品——普通的臭袜子。
这件几乎人人嫌弃的小物件,正悄悄改变河盲症监测的方式,也可能让无数人免于黑暗。
以人为饵
河盲症,又称盘尾丝虫病(onchocerciasis),由盘尾丝虫(Onchocerca volvulus)引起。当携带该寄生虫的吸血黑蝇叮咬人类时,便会将其幼虫传播至人体内。病名"河盲"源于黑蝇在湍急河流中繁殖的习性。盘尾丝虫的成虫可在人体内存活长达 15 年,体长可达 30 厘米,并能孕育出数百万名为微丝蚴的幼虫。这些幼虫可能侵入皮肤和眼部,引发剧烈瘙痒和慢性炎症。有时,它们还会在眼部形成病灶,导致永久性失明。而儿童时期感染盘尾丝虫还可能诱发一种特定类型的癫痫:河盲症相关癫痫。
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盘尾丝虫病累及眼部:硬化性角膜炎(A)、致盲(B)来源:WHO
河盲症在非洲大陆、也门及拉丁美洲部分地区最为猖獗,阴影笼罩着约 30 个国家的 2.5 亿多人。尽管目前尚无药物或疫苗可预防河盲症,但伊维菌素能杀死微丝蚴,面向社群的广泛分发可以遏制该病的传播。
为监测感染旋盘尾丝虫的黑蝇,非洲各地的研究人员每年会收集数千只此类昆虫——以人类作为诱饵。具体做法是让人类志愿者在河边静坐数小时,引诱黑蝇停落在皮肤上,再用玻璃管捕获飞蝇。这种是世界卫生组织目前针对此类研究采集的唯一推荐做法。
捕蝇者在河边,裸露着一条腿,准备在黑蝇叮咬前捕捉它们。他将服用药物美曲膦以预防感染。来源:Louise Hamill/ Sightsavers
尽管志愿者已提前接受河盲症治疗作为预防措施,但黑蝇叮咬仍然会给他们带来伤害。此外,长时间处于这种环境中还会增加被蛇咬伤,或通过其他疾病媒介(如舌蝇和蚊子)感染病原体的风险。因此,致力于预防可避免性失明的国际慈善机构“视力拯救者”组织(Sightsavers)希望开发一种替代性监测方法,以追踪携带盘尾丝虫的黑蝇。
该组织的盘尾丝虫病项目主任路易丝·哈米尔(Louise Hamill)在一份声明中表示:"以人为诱饵,即便他们是自愿的,也会引发重大伦理问题。我们显然需要更好的解决方案。"
臭袜子捕蝇法
黑蝇是一种以吸血为生的昆虫,它们寻找“猎物”主要根据呼吸产生的二氧化碳、体温以及人体皮肤挥发物,尤其是来自脚、腋下、腹股沟的气味分子。所以,“人味”是诱捕黑蝇的关键。关键在于,如何“造假”才能骗过黑蝇呢?
最开始,曾有研究者试图使用人工合成的乳酸、氨和乙酸等单一成分物质。但黑蝇对人体味道的识别是一种多组分协同响应,因此效果较差。后来,有人使用质谱分析手段拆解了人的汗味“组分”,然后再复配成人工气味诱饵,甚至有公司研发了商业化的人体气味模拟剂。但是这些方法要么需要昂贵的设备和复杂的操作,要么需要花费大量资金购入,都不适合在非洲农村和偏远地区大规模使用。
于是,最贴近“真人味道”,还能轻松获取的臭袜子走进了研究者的视野。一位来自加纳能源与自然资源大学的博士生在他的毕业论文中写道:“穿过的袜子效果可持续 8 天,且村民愿意用旧袜换新袜,文化接受度高。”(是的,他研究的就是改良黑蝇诱捕方法。)
2021 年至 2025 年间,“视力拯救者”在科特迪瓦、马拉维、加纳和莫桑比克的黑蝇繁殖地,对 16 种不同版本的埃斯佩兰萨窗口式捕蝇器(Esperanza Window Traps,EWT)进行了效果评估。
EWT 捕蝇器是一种专为捕捉黑蝇设计的视觉-嗅觉诱捕器,最早由一个墨西哥团队于 2013 年开发,目前已经在乌干达、坦桑尼亚、加纳等多个非洲国家投入使用。这种捕蝇器由一个能吸引黑蝇靠近的视觉诱捕面、二氧化碳释放系统和气味诱饵,以及粘蝇胶层组合而成。
在接受测试的 16 个改良版本中,EWT 的视觉诱捕面被设计成了不同的颜色、尺寸和形状;二氧化碳释放系统中,既有用酵母+糖水发酵自然产生的二氧化碳,也有人工合成的二氧化碳。气味诱饵方面,穿过的臭袜子和商业人体气味模拟剂都被纳入了组合。
来源:Otabil, 2019
结果发现,这些组合在不同的地区收效不同。例如,在黑蝇数量相对较少的科特迪瓦和莫桑比克,使用酵母源二氧化碳和穿过的袜子制成的诱捕器效果最佳。但在黑蝇密集的马拉维和加纳,无论二氧化碳和臭袜子味是否人造,效果都同样显著。
研究团队正在检查一个 EWT 捕蝇器。旁边的塑料容器装有酵母和糖溶液,能产生模拟人类呼吸的二氧化碳。来源:Louise Hamill/ Sightsavers
总的来说,研究人员发现,七对这样的捕蝇器就可以与一个专职人类“诱饵”相媲美。此外,EWT 捕蝇器易于搭建,维护成本也不高。一个人类收集员可以同时操作多个捕蝇器,很适合大规模部署。
“视力拯救者”发言人通过电子邮件表示,评估的最终结果要到明年才会公布,但这项研究最终形成了一份标准化的数据收集指南,供当地官员密切关注河盲症的蔓延。
该项目还开发了一种利用卫星数据和机器学习技术来预测黑蝇繁殖地位置的工具,从而减少了人们在河边寻找黑蝇并因此面临疾病风险的时间。该模型的准确率达到了 83.1%,“具有出色的预测性能”,这表明它可以将监测范围精确地缩小到特定区域。
研究人员还指出,这些陷阱还能捕获那些作为人类疾病传播媒介的其他昆虫,这有助于社区同时监测多种病原体。此外,这些陷阱还能通过在雌性黑蝇产卵之前将其捕获,从而有效控制黑蝇的数量。这些努力,有可能为相关社区提供长期的河盲症防护。
“臭袜子”不是脑洞大开,而是早期研究者在资源有限、现场复杂、预算紧张的情况下,做出的最务实、最聪明的选择——它不完美,但足够真实、足够便宜、足够好用。
主要参考资料:
https://www.researchgate.net/publication/340256939_Optimizing_the_Esperanza_Window_Trap_to_Monitor_the_Transmission_Dynamics_of_River_Blindness_in_Hypoendemic_Communities
https://nautil.us/smelly-socks-make-for-more-ethical-research-1248321/
https://www.eurekalert.org/news-releases/1105714
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8641859/?utm_source=chatgpt.com