“蚊子打破了所有我们所熟知的动物嗅觉规则”

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当雌性蚊子寻找叮咬对象时，它们触角上的化学感受器会受到刺激，能闻到人类散发出的特殊体味混合物。科学家们尝试在实验室中敲除这些受体的基因，从而让蚊子无法有效侦测到人类的方位。然而实验结果显示，即使在蚊子基因组中将整个气味感应受体家族敲除，蚊子仍然能找到一种途径找到我们。

近日发表在《细胞》杂志上的研究发现，蚊子的嗅觉系统已经进化出备用的保险装置，以确保它们总能闻到我们的气味。

网页截图 | 参考文献[2]

“蚊子打破了所有我们所熟知的动物嗅觉规则。”洛克菲勒大学的科学家、该论文的主要作者之一Margo Herre感慨道。

“在大多数动物中，嗅觉神经元只负责检测一种气味。如果你是人类并且失去了一个气味受体基因，那么所有表达该受体的神经元都将失去感知这种气味的能力，但蚊子的情况并非如此。”洛克菲勒大学教授Leslie Vosshall说，“消灭蚊子需要加倍努力，因为失去一个受体对于它们来说没有太大关系。未来任何通过驱虫剂或其他方式控制蚊子的方法都必须考虑到，人类对它们的吸引力是多么坚不可摧。”

蚊子 | Flickr，John Tann / CC BY 2.0（https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/）

胺是蚊子用来寻找人类的另一种化学物质，波士顿大学Meg Younger团队在研究人类气味对蚊子大脑中编码的影响时意外发现，蚊子体内响应人类气味辛烯醇 （1-octen-3-ol） 刺激的神经元也能回应胺的刺激。这很不寻常，因为根据动物嗅觉的所有现有规则，编码气味的神经元具有特异性，也就意味着响应辛烯醇的神经元不可能同时负责侦测胺。

“意外的是，使用辛烯醇和胺受体检测猎物的神经元并不是各自独立的群（population）。”Younger表示。这可能会让所有“与人类相关”的气味激活蚊子大脑的“人类检测部分”，因而在某些受体受损或被敲除时，起到防故障的作用。

该团队还利用单核RNA测序检测了单个蚊子嗅觉神经元上所表达的其他受体。该论文的共同作者Olivia Goldman说：“该结论让我们对蚊子中受体的共表达机制的普遍性有了一个广泛的认识。”

Vosshall认为，其他昆虫可能有类似的机制。约翰霍普金斯大学的研究小组最近报告说，果蝇在其神经元中具有相似的受体共表达存在。“这可能是重度嗅觉依赖型昆虫的普遍策略。”未来，Meg Younger小组计划探究不同类型嗅觉受体共表达系统的功能及其重要性。

参考文献

[1] https://phys.org/news/2022-08-mosquitoes-neuronal-fail-safes-humans.html

[2]Margaret Herre et al, Non-canonical odor coding in the mosquito, Cell (2022). DOI: 10.1016/j.cell.2022.07.024

研究团队

Meg A. Younger 实验室研究蚊子的嗅觉。该实验室的主要重点是了解蚊子如何检测人类气味，以及它们如何定位人类位置。蚊媒疾病影响着全世界数百万人，每年夺去超过 50 万人的生命。只有雌性蚊子才会咬人，它们这样做是因为它们需要血液来进行繁殖。雌性蚊子在寻找血时严重依赖人类衍生的化学感应线索，了解蚊子如何检测人类气味将为防止蚊子叮咬行为和疾病传播提供重大进展。

论文信息

发布期刊 《细胞》（Cell）

发布时间 2022年8月18日

论文标题 Non-canonical odor coding in the mosquito

(DOI：https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.07.024）

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原标题：《比尔盖茨蚊子工厂注意下，请及时上新，栓Q！》

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