大家好，今天分享一篇发表在Nature上的文章，题目为"Mosquito taste responses to human and floral cues guide biting and feeding"，本文的通讯作者是来自耶鲁大学分子、细胞与发育生物学院的John R. Carlson教授，他主要研究动物感知气味、味觉和信息素的机制。这篇文章中作者研究了蚊子通过对人类和花卉信号的味觉反应指导叮咬和进食的机制。
味觉系统控制昆虫的很多行为，对于蚊子，这些行为直接或间接地促进了全球传染病的传播，但是味觉系统对行为的调节机制很少被报道。本文研究了白纹伊蚊如何编码味觉刺激，及其影响叮咬、进食和产卵的机制。首先，通过解剖结构识别了白纹伊蚊的味觉感受器，味觉分子通过孔进入感受器，从而接触神经元。然后，研究了味觉感受器的功能组织和口味编码。作者从人体皮肤、汗液、花蜜或产卵部位等获取了15种化合物，包括甜、苦、咸和鲜味，并测试了46种味觉感受器对它们的电生理反应，其中一些糖、氯化钠、铵盐引起强烈的兴奋性反应，而其他大多数分子，包括一些苦味化合物引起抑制性反应。这些结果表明白纹伊蚊的味觉感受器以不同方式编码来自人类及其他物种的信号，具有广泛的编码能力。作者研究了糖和苦味化合物的整合信号对感受器及进食行为的影响，糖和苦味化合物分别代表了来自花蜜和叶子中的信号。发现虽然糖引起了许多感受器强烈的电生理信号，但是一些苦味分子削弱了糖引起的兴奋性电生理信号，并降低了雌性蚊子对蔗糖溶液的摄食偏好。这些结果表明苦味分子被用作对抗食欲的停止信号。然后，作者研究了来自人类的味觉信号的影响。雌性蚊子需要叮咬、吸血以养育卵，其中味觉信号可能帮助决策叮咬行为。人类汗液主要包含氯化钠、氨基酸和铵盐等。作者对叮咬行为进行了测试，他们将这些信号分子及对照组的人工血液溶液分别染色，通过观察白纹伊蚊吸血后颜色变化来判断进食偏好。作者发现汗液中的氨基酸及氯化钠协同信号增加了雌性白纹伊蚊吸血的偏好。接下来，作者研究了一些与白纹伊蚊生命周期有关的、更复杂的味觉信号对白纹伊蚊味觉感受器的影响。花蜜是成年白纹伊蚊的主要食物来源，不同种属的花蜜引起味觉感受器的强烈兴奋反应。白纹伊蚊在死水及附近区域产卵，相应的水样本引起了较复杂的味觉感受器信号模式，其中对S1和S4几乎没有影响。而对于进食相关事件，人类汗液引起了S1和S4味觉感受器的抑制信号。接下来，作者研究了味觉分子的遗传基础，分析了味觉受体、离子受体等基因的表达。通过转录组分析找到了一些味觉受体，可能被靶向而调节白纹伊蚊行为。总之，本文寻找了白纹伊蚊味觉系统的关键特征，从而可能控制白纹伊蚊媒介。文章链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08047-y
原文引用: https://doi.org/10.1038/s41586-024-08047-y
