尽管经过数十年的控制措施，疟疾仍然是一个严重的全球公共卫生问题。根据世界卫生组织的报告（Venkatesan, 2025），2024年全球约有2.82亿疟疾病例和61万人死亡。目前正在开发针对Plasmodium寄生虫在人体宿主和蚊子媒介体内复杂生命周期中特定阶段的疟疾疫苗。当卵囊侵入蚊子的中肠周缘营养基质时，会形成一个关键的传播瓶颈，这是寄生虫在蚊体内形成卵囊的必要步骤，因此这一过程成为阻断传播干预的关键目标。
蚊子的中肠缺乏其他外胚层组织所具有的坚硬角质层。相反，中肠上皮细胞分泌一种周缘营养基质，这是一种由几丁质、蛋白质和蛋白聚糖组成的半透性细胞外层，它将管腔内容物与上皮细胞分隔开，并提供对消化酶、病原体和机械磨损的保护（Liu et al., 2019）。传统上，周缘营养基质被分为两种类型：I型周缘营养基质由中肠上皮细胞在进食时分泌，是许多吸血昆虫（包括Anopheles蚊子）的特征；II型周缘营养基质由心脏（前胃）的特化细胞持续合成，在多个昆虫目和许多幼虫阶段都很常见（Lehane, 1997）。然而，这种区分并不绝对。在非吸血蚊子Toxorhynchites theobaldi中，I型类似的周缘营养基质由中肠上皮细胞独立于吸血行为而持续分泌，表明周缘营养基质的合成策略可能比传统的二元分类更为灵活（Lehane, 1997; Godoy et al., 2015; Barbosa et al., 2024）。
肠道共生细菌的细胞壁成分，包括肽聚糖识别蛋白LD（PGRP-LD）、二氨基吡梅酸-肽聚糖（DAP-PGN）、赖氨酸-肽聚糖（Lys-PGN）和脂多糖（LPS），也参与了周缘营养基质的形成。这些细菌细胞壁成分作为信号分子，刺激几丁质的合成和周缘营养蛋白的表达（Song et al., 2025）。几丁质是一种-(1,4)-N-乙酰-葡萄糖胺（GlcNAc）的聚合物，构成了昆虫周缘营养基质的主要结构支架。在中肠中，几丁质由特化的几丁质合成酶2（CHS2）合成，而几丁质合成酶1（CHS1）则负责表皮和气管中的角质层几丁质（Merzendorfer, 2006; Zhu et al., 2008）。肠道微生物的增殖会刺激NF-kB转录因子Rel1和Rel2结合到周缘营养蛋白基因的启动子区域，从而驱动其表达（Meister et al., 2005; Kumar et al., 2010; Song et al., 2025）。随后，周缘营养蛋白的mRNA在中肠柱状细胞的粗面内质网中翻译成蛋白质。这些蛋白质被包装进分泌小泡中，通过微绒毛相关的融合（微分泌）运输到顶端质膜，然后与几丁质纤维结合，形成功能性的周缘营养基质（Tellam et al., 1999; Hegedus et al., 2009）。
根据结合亲和力，几丁质结合蛋白被分为四类（Tellam et al., 1999）：I类：松散结合的蛋白质（例如消化酶），可以通过生理缓冲液去除；II类：可以用温和的去污剂（例如SDS）提取的蛋白质，这些去污剂会破坏弱离子相互作用；III类：只有通过强变性剂（如尿素）才能释放的蛋白质；IV类：与几丁质或其他蛋白质共价连接的蛋白质，标准提取方法无法去除。关于周缘营养基质成分（主要是几丁质和周缘营养蛋白）的广泛研究主要集中在关键物种上，包括疾病媒介（Aedes和Phlebotomus）（Ramalho-Ortig?o et al., 2007; Coutinho-Abreu et al., 2013; Whiten et al., 2018）、农业害虫（Lucilia cuprina和Trichoplusia ni）（Elvin et al., 1996; Casu et al., 1997; Schorderet et al., 1998; Tellam et al., 1999; Vuocolo et al., 2001）以及遗传模型（Drosophila属）（Hegedus et al., 2009）。
对Aedes aegypti早期中肠周缘营养基质的质谱分析鉴定出了474种独特的蛋白质，其中115种被预测为分泌蛋白（Whiten et al., 2018）。相比之下，Anopheles gambiae的周缘营养基质蛋白组包含超过200种已报道的蛋白质（Dinglasan et al., 2009）。我们的实验室之前已经克隆了A. stephensi肠道中的八种周缘营养蛋白，分别是Per-10、-16、-22、-25、-26、-28和-43（Rao et al., 2017）。
最近，人们对昆虫周缘营养基质的兴趣重新兴起，因为它在促进消化和防御病毒及寄生虫（包括Plasmodium sp）方面起着关键作用。新兴研究表明，周缘营养蛋白不仅仅是结构支架，还积极影响中肠的屏障特性、氧化平衡、微生物稳态和病原体传播结果。它们越来越被认为是肠道生理、宿主-病原体相互作用和媒介传播能力的重要调节因子（Hegedus et al., 2009; Hod?i? et al., 2025; Song et al., 2025）。蚊子是研究周缘营养基质生物学的有用模型，因为它们在周缘营养基质的组织结构上表现出发育和生理变化，尽管I型和II型基质之间的区别比以前认为的更为复杂。尽管Anopheles蚊子作为疟疾媒介的重要性不容忽视，但关于其周缘营养基质的结构组成和功能的数据仍然有限，需要进一步研究。这项新研究对A. stephensi中的Per-44和Per-48进行了表征，强调了它们在Plasmodium传播中的关键作用。
