夏天蚊子为啥摸黑也能咬人?

当雌性蚊子在寻找一个人类来叮咬时,它们会闻到一种独特的体味鸡尾酒,我们散发出到空气中。然后,这些气味刺激蚊子天线中的受体。科学家们试图删除这些受体,试图使人类无法被蚊子检测到。
然而,即使在从蚊子基因组中剔除整个气味感应受体家族之后,蚊子仍然能找到一种方法来咬我们。现在,一组研究人员于8月18日在《细胞》杂志上发表文章,发现蚊子的嗅觉系统中已经进化出多余的故障保险,确保它们总是能闻到我们的气味。
“蚊子正在打破我们最喜欢的动物如何闻东西的规则,”洛克菲勒大学的科学家,该论文的主要作者之一Margo Herre说。
在大多数动物中,嗅觉神经元只负责检测一种类型的气味。“如果你是一个人,你失去了一个单一的气味受体,所有表达这种受体的神经元都将失去闻到这种气味的能力,”霍华德休斯医学研究所的莱斯利·沃歇尔(Leslie Vosshall)说,他是洛克菲勒大学的教授,也是该论文的资深作者。但她和她的同事们发现,蚊子的情况并非如此。
“你需要更加努力地打破蚊子,因为摆脱单个受体没有效果,”Vosshall说。“任何未来用驱虫剂或其他任何东西控制蚊子的尝试都必须考虑到它们对我们的吸引力是多么牢不可破。
“当我们研究蚊子大脑中人类气味是如何编码时,这个项目真的出乎意料地开始了,”波士顿大学教授、该论文的主要作者之一Meg Younger说。
他们发现,由人类气味1-octen-3-ol刺激的神经元也受到胺的刺激,胺是蚊子用来寻找人类的另一种化学方法。这是不寻常的,因为根据动物嗅觉的所有现有规则,神经元以狭窄的特异性编码气味,这表明1-octen-3-ol神经元不应该检测胺。
“令人惊讶的是,通过1-辛烯-3-醇和胺受体检测人类的神经元不是单独的群体,”Younger说。这可能允许所有与人类相关的气味激活蚊子大脑的“人类检测部分”,即使一些受体丢失,充当故障保险。
该团队还利用单核RNA测序来观察单个蚊子嗅觉神经元表达的其他受体。“这一结果让我们对蚊子中受体的共同表达有多普遍有了一个广阔的视野,”该论文的另一位主要作者Olivia Goldman说。
沃歇尔认为其他昆虫可能也有类似的机制。约翰霍普金斯大学的克里斯托弗·波特研究小组最近报告说,果蝇在神经元中具有相似的受体共表达。“这可能是严重依赖嗅觉的昆虫的一般策略,”Vosshall说。
未来,Meg Younger的团队计划揭示不同类型嗅觉受体共表达的功能意义。