绘制西非蚊虫及其相关病原体的分布图

Mapping mosquitoes and their associated pathogens in West Africa

作者信息Qing Xu, Chen-Yu Wang, Jing Liu, Run-Ze Ye, Xiao-Yang Wang, Bao-Yu Wang, Shan-Shan Wang, Lin Zhao, Wu-Chun Cao
PMID42625230
发布时间2026-08
DOI10.1186/s40249-026-01492-z

实验完整度

中

包含数据收集整合、地理制图、Meta分析和生态位建模等多个分析层级,但缺乏功能验证或机制验证。

主要模型

西非16国蚊虫及其相关病原体记录数据库 Aedes aegypti、Anopheles gambiae s.l.等9种关键蚊种的生态位模型

重点核对

文献检索覆盖PubMed、Web of Science、Embase和Scopus,截止2023年3月7日 地理坐标统一到WGS84,用于点级绘图和建模 生态位建模使用24个环境变量,分辨率为2.5弧分,并去除高度相关变量(|r|>0.90) Maxent模型采用10折交叉验证重复10次,最大迭代10000次,以AUC评估性能

摘要

背景:蚊虫传播多种病原体,其中一些引起蚊媒传染病。气候和社会经济变化,如温度波动、降雨模式改变和城市化,可能影响关键媒介(特别是伊蚊和按蚊)的分布,并增加蚊媒传染病的健康负担。西非是蚊媒传染病(包括疟疾和登革热)历史上的高流行区。然而,该地区现有研究范围有限,导致对媒介和病原体的全面、高分辨率空间绘图不足。本研究旨在绘制西非蚊虫和蚊虫相关病原体的分布图,并确定关键蚊种的潜在适宜区域,从而支持区域监测和控制工作。方法:我们对PubMed、Web of Science、Embase和Scopus中截至2023年3月7日的英文研究进行了范围综述。从符合条件的研究、相关在线数据库和GenBank中,我们提取了蚊种、蚊虫相关病原体以及通过暴发、病原体分离、分子检测或血清学记录的人类感染记录。地理记录统一到WGS84坐标系,并在ArcGIS 10.7中绘图。使用Maxent 3.4.1,利用24个气候、地形、人口、土地覆盖等相关变量,对关键蚊种的潜在分布进行建模。使用受试者工作特征曲线下面积(AUC)评估模型性能。结果:我们编制了19,578条蚊虫发生记录,涵盖16属302种,以及598条蚊虫相关病原体记录,涵盖22科124种病原体;其中20种病原体据报道可感染人类。伊蚊、按蚊和库蚊在16个国家均有分布,按蚊携带的病原体种类最多(n = 55)。登革病毒在5个国家的蚊虫中检测到,但人类感染在13个国家有报告。九个关键蚊种的模型AUC值为0.763–0.912。土地覆盖对六个模型的贡献超过10%,在佛得角预测了五个物种的适宜栖息地,而该国没有这些物种的发生记录。结论:我们建立了西非蚊虫及其相关病原体的地理空间数据库。现有记录不完整且分布不均,关键媒介发生存在空白,相对于人类感染证据,蚊虫中病毒和寄生虫病原体的检测有限。生态位建模表明,一些重要蚊种的适宜栖息地可能超出其报告范围。这些发现可指导未充分采样地区的针对性实地调查和协调的蚊虫-病原体监测。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
西非蚊虫及其相关病原体的空间分布如何,以及关键蚊种的潜在适宜区域在哪里?
核心机制
文中未明确说明
主要证据
基于19,578条蚊虫发生记录和598条病原体记录,通过地理制图、Meta分析和生态位建模,发现按蚊携带病原体种类最多(55种),登革病毒在蚊虫中检出与人类感染报告存在不一致,且模型预测适宜栖息地超出已知分布范围。
研究意义
为西非蚊媒传染病监测和控制提供空间基础,指导未充分采样地区的实地调查和协调的蚊虫-病原体监测。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

数据收集与整理

建立西非蚊虫和蚊虫相关病原体的综合地理空间数据库。

通过系统检索英文文献(PubMed、Web of Science、Embase、Scopus)至2023年3月7日,并整合GBIF、Malaria Threat Map、VectorMap和GenBank等数据库,提取蚊虫发生记录、病原体检测记录和人类感染证据。

2

地理制图

绘制蚊虫和病原体的空间分布图,并评估记录的国家间差异。

使用ArcGIS 10.7,将所有地理记录标准化到WGS84坐标系,制作蚊虫、病原体和人类感染证据的主题地图。

3

病原体阳性率Meta分析

估计不同蚊属中特定病原体的合并阳性率。

对报告检测蚊虫数量和阳性数量的研究,按蚊属汇总数据,使用R软件的meta包进行Meta分析,计算合并阳性率及95%置信区间。

4

生态位建模

预测九种关键蚊种的潜在适宜分布区域,并识别环境驱动因素。

使用Maxent 3.4.1,基于精确坐标的发生记录和24个环境变量,经变量筛选和参数优化,对埃及伊蚊、白纹伊蚊等九种蚊种建模,用AUC评估模型性能。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
ArcGISESRI10.7
MaxentAmerican Museum of Natural History3.4.1
ENMTools--1.4.4
kuenm--R
R软件R Core Team4.2.3
meta包----
谷歌地球----
WorldClim--version
LandScan--2010
全球地图----
GADM数据库--version

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
文献检索与数据提取
检索数据库(PubMed、Web of Science、Embase、Scopus)、检索日期(截至2023年3月7日)、语言(英语)、纳入排除标准
阅读提示:Methods: Data collection
地理制图
地理坐标系(WGS84)、投影、坐标校验规则、行政边界数据版本
阅读提示:Methods: Mapping of mosquitoes and associated pathogens
病原体阳性率Meta分析
纳入研究标准、阳性率计算方法、模型选择(固定/随机效应)
阅读提示:Methods: Meta-analysis of mosquito-associated pathogens
生态位建模
发生记录处理(去除重复、相关性)、环境变量集(24个)、变量筛选阈值(|r|>0.90、贡献<1%)、模型参数(FCs、RM、迭代次数、交叉验证)
阅读提示:Methods: Model establishment and evaluation