研究背景及思路

疟疾每年全球范围内导致超过40万人死亡，同时带来约27亿美元的经济损失。疟疾的主要传播媒介是按蚊。按蚊必须吸食至少一种脊椎动物的血液才能启动自身的卵子发生途径。按蚊吸血后数小时内，血液淋巴中的氨基酸水平显著升高，进而激活雷帕霉素靶点（the target of rapamycin，TOR）信号通路。TOR蛋白激活下游靶蛋白S6激酶（S6K），使其磷酸化，经过一系列信号分子，最终刺激蛋白质翻译并启动按蚊卵子发育并产卵。

除了为生殖提供营养外，交叉吸食宿主的血液使按蚊成为疟疾的有效媒介。入侵的疟原虫在感染后数小时内引起按蚊体内基因表达谱的整体改变，特别是免疫相关基因。按蚊免疫系统由体液免疫和细胞免疫组成。疟原虫感染宿主后，会导致其先天免疫系统从基础静止状态到高活性状态的转变，从而引起一系列转录水平和代谢水平的显著改变。由此，感染疟原虫的按蚊对糖类物质和血液中氨基酸摄取量增加，按蚊自身繁殖力反而下降。

按蚊代谢信号通路如何与免疫系统相互作用的机制尚不清楚。已有证据表明，斯氏按蚊（传疟按蚊的一种）TOR信号通路与免疫信号通路之间的交互作用决定其传播疟疾的能力。抑制TOR信号通路能够上调免疫应答，从而增强按蚊对疟原虫感染的抵抗力。

该项目获得第34届全国青少年科技创新大赛创新成果竞赛项目中学组动物学一等奖。

专家评语

验证干扰TOR通路可以抑制S6K激酶的磷酸化，并导致按蚊产卵降低；发现干扰TOR通路按蚊在减少按蚊产卵的同时，可以提高对疟原虫的抗性；证实TOR通路可通过调节免疫因子（TEP1）影响按蚊对疟原虫的抗性。本项目研究充分，有理论依据和实验结果。■