分享

Cell:蚊子为何追着咬你?科学家揭示皮肤羧酸表达量越高越吸引蚊子

 安喜的空间 2022-11-07 发布于上海
图片
“喧腾鼓舞喜昏黑,昧者不分听者惑,露花滴沥月上天,利觜迎人著不得。”唐代诗人刘禹锡在《聚蚊谣》中,记录了其饱受蚊子叮咬的苦楚。炎炎夏日,即便裹得密不透风,也总被蚊子穷追不放。在蚊子中,埃及伊蚊对于人类有强烈感知能力,可通过人类呼出的二氧化碳、体温或者皮肤气味为线索,定位人类所处的位置。并且研究发现埃及伊蚊似乎更容易定位到一些人群,但是其中的机制仍不清楚。
目前比较接受的一个解释是由于人类皮肤中独特的微生物群,导致不同人产生的皮肤气味存在差异。但是人体皮肤的气味是由多种有机化合物混合而成,由于缺少人类皮肤化合物的完整代谢组学,目前对组成皮肤气味的有机化合物知之甚少,也不清楚蚊子喜欢叮咬特定人群是由于驱蚊气味释放太少,还是吸蚊气味释放太多引起。
2022年10月27日,来自洛克菲勒大学Leslie B. Vosshall团队在国际顶尖期刊Cell杂志上发表题为“Differential mosquito attraction to humans is associated with skin-derived carboxylic acid levels”的研究论文,发现人类对蚊子的不同吸引力与人类皮肤产生的羧酸水平密切有关,高度吸引蚊子的人,其皮肤上羧酸的表达量更高。
1
蚊子不同的人类个体表现出明显的偏好性
研究团队招募了64名受试者,每天在双臂穿戴6小时的尼龙丝袜以沾染受试者的皮肤气味,并设计出二选一气味偏好实验。即将设计出两条通风管道,将不同受试者的尼龙丝袜放置在上风口,挥发性的气味会顺着风向到蚊子聚集地,若蚊子喜欢该气味,则需要逆风飞行近1米,到达上风口。
实验发现同一受试者的左右臂气味对蚊子的吸引力并没有区别,但是不同受试者的皮肤气味对蚊子的吸引力存在较大的差异,其中33号受试者对蚊子表现出高吸引力,25号受试者表现出中吸引力,28号受试者表现出低吸引力。
图片
图1、蚊子不同的人类个体表现出明显的偏好性
2
蚊子高吸引力人群皮肤气味中羧酸含量增加
蚊子通过两类气味门控离子通道感知嗅觉信息,即气味受体(OR)和离子型受体(IR)。为了研究蚊子是否通过嗅觉感知人类气味,研究人员将OR的共受体(Orco)和IR的共受体(Ir8a、Ir76b和Ir25a)分别进行突变。
发现突变气味受体Orco基因之后,蚊子仍能较好的分辨出高吸引力人群和低吸引力人群,说明突变Orco基因不影响蚊子的气味偏好性。突变离子型受体Ir8a之后,蚊子虽然能分辨出高吸引力人群和低吸引力人群,但是其对气味的偏好性大大降低。突变Ir76b和Ir25a获得和突变Ir8a一样的结果。
图片
图2:突变蚊子的IR受体降低蚊子对人类气味的偏好性
3
蚊子高吸引力人群皮肤气味中羧酸含量增加
使用气相色谱-四极杆飞行时间质谱仪(GC/QTOF-MS)对尼龙丝袜气味样品进行分析。由于 IR 共受体(Ir8a、Ir25a 和 Ir76b)突变导致蚊子对人类气味的偏好性降低,而离子型受体(IRs)主要对酸性化合物反应,因此,研究人员将重点检测人类气味中的酸性化合物。
对人类气味样本中的差异特征进行分析,并确定了其中 9 种直链脂肪酸,提示高吸引力人群皮肤气味中表达更高水平的羧酸。最后通过代谢组学对高吸引力人类气味进行分析,发现十五烷酸、十七烷酸和十九烷酸表达水平显著增加。
图片
图3、蚊子高吸引力人群皮肤气味中羧酸含量增加
总结
本文发现蚊子对不同人类皮肤气味存在的偏好性,高度吸引蚊子的人,其皮肤气味中十五烷酸、十七烷酸和十九烷酸表达水平显著增加,以上羧酸气体通过蚊子的IR受体传递嗅觉信息,定位人类的位置。该研究结果为阻断通过蚊子传播的黄热病、登革热、寨卡病毒等疾病提供了有效的干预策略。
图片
【参考文献】
文章中图片均来自于参考文献
图片

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多