Cell:别争了,“与蚊无关”这些人天生招蚊子!

时间:2022年10月31日
来源:Cell

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雌性蚊子会追捕任何人类,但我们中的一些人被叮咬的次数要比其他人多得多。答案可能就藏在我们的皮肤里。

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你不可能躲过一只雌性蚊子——她会通过追踪我们的二氧化碳排放、体温和体味来追捕任何人类物种的成员。但我们中的一些人是明显的“吸蚊体质”,被叮咬的次数超过了我们应得的份额。血型、血糖水平、吃大蒜或香蕉、是女人、还是孩子,这些都是我们熟知的流行理论。然而,洛克菲勒神经遗传学和行为实验室的负责人Leslie Vosshall说,对于大多数人来说,几乎没有可靠的数据。

这就是为什么Vosshall和她实验室的前博士后Maria Elena De Obaldia开始探索解释蚊子吸引力变化的主要理论:个体气味的变化与皮肤菌群有关。他们最近通过一项研究证明,皮肤散发的脂肪酸可能会产生一种蚊子无法抗拒的令人陶醉的香水。他们将研究结果发表在《Cell》杂志上。

Vosshall说:“皮肤上有大量这些脂肪酸和成为吸蚊体质之间有非常非常强的联系。”

一场没人想赢的比赛

在这项为期三年的研究中,8名参与者被要求每天在前臂上穿尼龙丝袜6小时。他们重复了好几天这个过程。在接下来的几年里,研究人员通过循环赛式的“锦标赛”,对所有可能的搭配进行了测试。他们使用De Obaldia制作的双选择嗅觉分析仪,包括一个有机玻璃室分成两根管,每根管的末端是一个装袜子的盒子。他们把埃及伊蚊——寨卡病毒、登革热、黄热病和基孔肯雅病的主要媒介物种——放在主室中,观察这些昆虫如何沿着管道飞向一个或另一个尼龙丝袜。

到目前为止,埃及伊蚊最具吸引力的目标是受试者33号,他对蚊子的吸引力是第二具吸引力的研究参与者的四倍,是最不具吸引力的受试者19号的惊人100倍。

试验中的样本被去识别,所以实验者不知道哪个参与者穿了哪种尼龙。尽管如此,他们还是会注意到,在任何涉及受试者33的试验中,有些不寻常的事情正在发生,因为昆虫会蜂拥向那个样本。De Obaldia说:“在开始试验的几秒钟内就会很明显。作为一名科学家,这是让我非常兴奋的事情。这是真实的。这不是吹毛求疵。这是一个巨大的影响。”

研究人员将参与者分为高吸引子和低吸引子,然后询问是什么将他们区分开来。他们使用化学分析技术确定了50种分子化合物,它们在高吸引力参与者的皮脂(皮肤上的一种保湿屏障)中升高。从那里,他们发现吸蚊者产生的羧酸比吸引力较低的志愿者高得多。这些物质存在于皮脂中,被我们皮肤上的细菌利用,产生我们独特的人体气味。

为了证实他们的发现,Vosshall的团队招募了另外56人进行验证研究。再一次,33号实验对象是最具吸引力的,并且一直如此。

De Obaldia说:“一些研究对象已经参与了几年,一旦我们发现如果他们非常吸引蚊子,他们这几年就一直好像蚊子的磁铁。在这段时间里,研究对象或他们的行为可能会发生很多变化,但这是一个人非常稳定的属性。”

即使是淘汰赛也能找到我们

人类主要产生两类气味,而蚊子用两组不同的气味感受器来检测:Orco和IR感受器。为了看看是否能改造蚊子,使其无法识别人类,研究人员创造了一个或两个受体都缺失的突变体。Orco突变体仍然对人类有吸引力,能够区分蚊子吸引子和低吸引子,而IR突变体在不同程度上失去了对人类的吸引力的分辨,但仍然保留了找到我们的能力。

这并不是科学家们所希望的结果。“我们的目标是让蚊子对人失去所有吸引力,或者让蚊子对所有人的吸引力减弱,无论是受试者19还是受试者33,”Vosshall说,因为它可能导致更有效的驱蚊剂的发展。但我们看到的并不是这样。这是令人沮丧的。”

这些结果补充了Vosshall最近的一项研究,该研究也发表在《Cell》杂志上,揭示了埃及伊蚊精密复杂的嗅觉系统的冗余。这是雌蚊赖以生存和繁殖的保险措施。没有血,她什么都做不到。这就是为什么“她有一个后备计划,一个又一个的后备计划,并根据她所跟踪的人皮肤化学成分的差异进行调整,”Vosshall说。

蚊子气味追踪器看起来坚不可摧,很难想象未来我们不是菜单上的第一餐。但一个潜在的途径是操纵我们皮肤的微生物群。在像受试者33这样吸引力高的人的皮肤上涂抹来自像受试者19这样吸引力低的人的皮肤上的皮脂和皮肤细菌,可能会产生一种蚊香效果。

Vosshall说:“我们还没有做过这样的实验。这是一个艰难的实验。但如果这是有效的,那么你可以想象通过饮食或微生物组的干预你把细菌放在皮肤上能够以某种方式改变它们与皮脂的相互作用,然后你可以把像受试者33这样的人变成受试者19。但这一切都是非常投机的。”

她和她的同事们希望这篇论文能激励研究人员去测试其他种类的蚊子,包括传播疟疾的按蚊属蚊子,Vosshall补充说:“我认为弄清楚这是否是一种普遍效应将非常非常酷。”


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