为何蚊子偏爱叮咬你？Nature揭示蚊子的“味觉密码”

健康 2024-10-28 12:19 上海

随着蚊子和诸如登革热之类的蚊媒疾病在全球蔓延，科学家们表示，预防这些疾病的一个关键策略可能是首先阻止蚊子不要叮咬受害者。但是，尽管人们已发现了气味和热量帮助蚊子找到人类的方法，但对于蚊子着陆后味觉的作用却知之甚少。

在一项新的研究中，来自耶鲁大学的研究人员以曾经仅限于东南亚但如今已遍布六大洲的亚洲虎蚊（Asian tiger mosquito）为研究对象，展示了不同的味道是如何被蚊子体内的神经元编码的，以及它们是如何影响蚊子的叮咬、进食和产卵的。他们还发现了人类汗液中能增加蚊子叮咬行为的化合物，以及能抑制蚊子产卵和觅食行为的苦味化合物，并对为何有些人比其他人对蚊子更有诱惑力提出新的见解。这些发现可能为今后阻止或减少蚊子叮咬的方法提供参考。

相关研究结果于2024年10月16日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“蚊子的味道对人类和花卉线索的反应指导叮咬和喂食。”

论文通讯作者、耶鲁大学文理学院分子、细胞与发育生物学教授John Carlson说：“这种蚊子能够传播许多疾病，包括登革热和基孔肯雅热。它正在超越其他蚊子物种，所以它可能会成为我们未来更大的问题。”

为了更好地了解这种蚊子物种的味觉能力，作者首先提取了46种不同的味觉化合物——包括糖、盐、苦味化合物和氨基酸——并观察了这种蚊子味觉器官中的神经元对它们的反应。他们发现，一些化合物（如糖类）会使其中的许多神经元兴奋。但令人惊讶的是，有些化合物实际上抑制了这些神经元的活动。

Carlson说：“我们已经对果蝇的味觉进行了大量的研究，我们之前还没有在果蝇中看到这种广泛的抑制。有了这两种不同的反应——兴奋和抑制——蚊子就有了更强的味觉编码能力，这意味着它们可能会区分各种各样的味觉。”

图片来自Nature， 2024， doi：10.1038/s41586-024-08047-y

味觉对蚊子行为的影响

作者还研究了不同味道的化合物如何影响蚊子的叮咬、进食和产卵行为，发现不同的味道会促进或抑制不同的行为。例如，一些苦味化合物会减少蚊子的进食行为，但对产卵却没有影响。虽然盐和一些通常存在于人体汗液中的氨基酸在单独呈现时对蚊子的叮咬行为没有影响，但当它们结合在一起时却会促进蚊子的叮咬行为。

论文第一作者、Carlson实验室的博士后助理Lisa Baik说：“这种细微差别对我们来说是有意义的。自然界中有很多地方有盐，也有很多地方有氨基酸，但人类的皮肤上却同时有这两种物质。因此，也许蚊子能够识别这种组合，并将我们的皮肤识别为叮咬的好地方。”

为什么有些人更容易被蚊子叮咬

此外，当这些向蚊子提供人类汗液样本时，他们发现蚊子对某些样本表现出强烈的叮咬偏好。Carlson说：“我们认为，这可能是我们中有些人比其他人更容易被蚊子叮咬的部分原因。对蚊子来说，有些人的味道可能更好。”

未来应用前景

这些发现有助于描述蚊子如何决定是叮咬还是飞走。研究人员表示，这些信息可能有助于确定能让蚊子离开而不是叮咬的化合物。Carlson说：“我们的研究可能有助于确定以新的方式保护我们免受蚊虫叮咬的化合物。这类化合物可能非常有用，尤其是当气候变化扩大了蚊子的活动范围及其传播的疾病时。”

参考资料：

Lisa S. Baik et al. Gustation in the Asian tiger mosquito. Nature, 2024, doi:10.1038/s41586-024-08047-y.

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