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为了让蚊子不咬人,科学家给它们为了点“减肥药”

科普小知识2022-07-12 23:54:30
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在这个世界上,可能很少有人喜欢蚊子。每年夏天,嗡嗡作响的蚊子不仅让人睡不好,还会在身体上留下“接吻”的痕迹,让瘙痒难以忍受。但这还不是最糟糕的。事实上,蚊子是许多疾病的传播者。蚊子传播寨卡病毒,几年前引起了全球健康恐慌。

为了让蚊子不咬人,科学家给它们为了点“减肥药”

蚊子能传播许多疾病,这是它们最危险的地方(照片来源:亚历克斯·怀尔德)

为了减少蚊子对人类的影响,科学家们动用了他们的大脑,但进展甚微。杀虫剂可以在短时间内杀死蚊子,但是它们可以诱导对药物的耐受性。“基因驱动”可以迅速消除特定蚊媒疾病的影响,但它在伦理上有潜在风险,并将对生态造成不可逆转的影响。因此,如何控制蚊子传播疾病仍然是一个悬而未决的问题。

本周,*学术期刊《细胞》发表了美国洛克菲勒大学的一篇新论文。在这项研究中,科学家们有很大的脑洞,并决定给蚊子一些“减肥药”...

减肥药和蚊子有什么关系?这从蚊子的习惯开始。从食欲来看,蚊子和人很不一样。人类只吃一顿饭,几小时后就会变饿,所以一天三餐是标准的。饱餐一顿血后,蚊子几天都不会感到饥饿。

根据这一现象,研究人员做出了一个非常合理的假设:蚊子不会感到饥饿,它们一定在神经通路上受到了某种调节。然而,如果能够利用这种神经途径,就可以减少蚊子进食的频率,并且可以变相地减少蚊子对人类的影响。

毕竟,如果蚊子不吸血,它们就不会传播疾病。

为了检验这一假设的可行性,科学家们首先分析了蚊子的饮食习惯。他们给一种叫埃及伊蚊的蚊子喂食羊血、富含蛋白质的人造血液和不含蛋白质的盐水,埃及伊蚊也是传播许多疾病的罪魁祸首。研究表明,不管吃什么,蚊子都会按照顺序接受一切,并且永远不会选择它们的食物。然而,只有富含蛋白质的食物才能让蚊子感觉“饱”并且几天没有食欲。

先前的研究表明,这一现象可能与“神经肽Y”(NPY)有关。有趣的是,NPY信号通路也与人类的饮食和肥胖有关。许多制药公司也在开发调节NPY活性的分子,用作减肥药物。

“我们知道这些途径在人类饥饿中也发挥着重要作用。因为它在进化上非常保守,我们决定用人类减肥药物来测试它们是否也能抑制蚊子的食欲。”这项研究的通讯员莱斯利·沃斯哈尔教授说。

具体来说,研究人员做出了进一步的推论:如果NPY途径可以被激活,即使是缺乏蛋白质的盐水也会让蚊子产生“厌食症”。然而,如果这一途径受到抑制,即使是在“血餐”之后,蚊子的食欲仍然不会得到满足。

研究结果与他们的推断完全一致。

这些结果清楚地表明蚊子通过NPY途径调节它们的食欲。进一步的分析表明,一种叫做NPYLR7的受体是关键。

为了更好地激活这一途径,研究人员瞄准这一受体,从超过260,000个候选分子中选择了6种NPYLR7选择性激动剂。它们能有效抑制野生蚊子的食欲。然而,在使用CRISPR-Cas9基因编辑工具敲除NPYLR7基因后,这些分子失败了。该结果进一步显示了它们的高选择性。

为了让蚊子不咬人,科学家给它们为了点“减肥药”

这项研究的说明(图片来源:参考[2))

“当蚊子饥饿时,它们会飞到闻起来像人类的地方。“这就像我们冲向一块巧克力蛋糕,”沃斯威尔教授评论道,“但是当他们收到药时,他们就失去了兴趣(吃东西)。”

这是一项出色的研究。但是科学家也指出,将这些分子应用于实际的蚊子控制还需要更多的工作。例如,我们需要确认蚊子如何也能在野外服用控制食欲的药物。也许,野外的喂食装置将是一个潜在的解决方案。

我们期待科学家尽快将这项研究转化为实际应用!