蚊子如何找到人类?科学家终于解开谜题
来源: 来自网络   发布时间: 2019-04-22 15:17   274 次浏览   大小:  16px  14px  12px
埃及斑蚊是登革热、黄热病、兹卡病毒和疟疾的散播者,但传统的防蚊方法总是无法及时发挥作用,必须找到更根本的途径来防止蚊子找到人类

埃及斑蚊是登革热、黄热病、兹卡病毒和疟疾的散播者,但传统的防蚊方法总是无法及时发挥作用,必须找到更根本的途径来防止蚊子找到人类。科学家已知雌性蚊子依靠一系列感官资讯来叮咬人类,包括二氧化碳、体臭、热量、水分和视觉线索等。现在科学家更进一步发现蚊子搜寻到人体汗腋中酸性挥发物的机制。


1960 年代开始科学家就发现乳酸是吸引蚊子的关键,但一直不知道这个机制如何作用。迈阿密佛罗里达国际大学的蚊子神经生物学科学家 DeGennaro 表示,这个机制的关键是一种存在蚊子触角中、称为 Ir8a 的嗅觉辅助受体。研究人员发现,缺乏 Ir8a 基因的蚊子对人类的兴趣小得多,实验显示只要去除 Ir8a 的功能,就可以降低蚊子搜寻人类宿主大约 50% 的活动量。

研究人员表示,只要掩盖 IR8a 发挥功能的途径,就可以增强目前的驱虫剂如避蚊胺(DEET)或避蚊胺以外另一种最有效的驱蚊剂 Picaridin 的效果。Ir8a 机制也可用于设计新的蚊子引诱剂,这些引诱剂可以诱使蚊子远离人群并陷入陷阱。

DeGennaro 先前在洛克菲勒大学博士后学位研究期间就关注这个议题,他们当时破坏另一个名为 Orco 的嗅觉辅助受体,并观察这个受体如何改变蚊子的行为,研究发现那些蚊子更难区分人类与其他动物。蚊子也对花蜜失去兴趣,而且对 DEET 不感到厌恶。但是,牠们仍然受脊椎动物吸引,代表还需要发现更多受体。

这项新研究中,DeGennaro 研究团队找到另一组广泛称为离子型受体的受体,特别是 Ir8a。研究人员使用 CRISPR/Cas9 基因编辑系统破坏埃及斑蚊的 Ir8a,然后测试辅助受体在人类气味检测的作用,以及辅助受体与其他嗅觉受体途径的基因交互作用。

研究发现携带突变型 Ir8a 的蚊子不会被乳酸吸引,也无法检测到人体气味的其他酸性成分。与控制组相比,带有 Ir8a 突变体的蚊子对人类气味的反应降低,但对热能或二氧化碳的反应则无变化。这项研究结果进一步显示,各种受体之间的交互作用很重要,二氧化碳是蚊子对人类气味敏感的关键因素之一。

虽然二氧化碳在启动 IR8a 对人体气味的酸性挥发物反应时可发挥关键作用,但不足以改变突变体蚊子的反应,因此认为 IR8a 是蚊子对人类检测系统中不可或缺的组成部分。

研究人员表示最终目标是开发一种拯救生命的喷剂以保护人们免受蚊虫叮咬。接下来,他们将开始做化学筛选,利用已鉴定的基因导入新型蚊子引诱剂和驱虫剂。这项研究已发表于最新出刊的《当代生物学》(Current Biology)期刊。

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(首图来源:Flickr/Zac Declerck CC BY 2.0)

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