揭开蚊子嗅出其人体受害者的方式可能导致新工具征服疟疾和登革热Emma Davies报告

儿童因非洲疟疾而每分钟死亡世界卫生组织.蚊虫传播该疾病,迄今为止最有效尽量减少其破坏性影响的方法是使用强效杀虫剂,包括强效杀虫剂dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT),该物质被《斯德哥尔摩公约》列为持久有机污染物

aopeles甘比亚即蚊子物种带等离子寄生虫引起疟疾Aedesaibti宿主登革热病毒,这是一个日益严重的问题令人担忧的是,疟疾寄生虫开始对现有杀虫剂产生抗药性,预测抗疟药菌株会传播

近代遗传学和复杂分析技术的进步导致在理解蚊子如何发现宿主方面大跃进照亮这些复杂感官路径后有可能设计出更有效的驱蚊器和吸引物(诱入陷阱)。

嗅出我们

蚊虫有一大弱点可以利用:依赖嗅觉捕取人血二氧化碳是一个关键吸引器寻血蚊子感知毒气卷流时,会快速跟踪人类源头,并伴有体热和流水和皮肤化学物,如流水和皮肤化学物1-octen3-ol吸酸.

高超装备感官设备 嗅出我们头部有两对高度敏感器官:长羽状天线和短轮廓结构,称为maxillybalps天线和脉冲都覆盖感官毛状称sensilla, 每种都含有嗅觉神经细胞或神经元向蚊子脑发送信号神经元含有蛋白质 由特定化学物激活

大部分对蚊子感知的理解都出自果蝇工作德罗索比拉基因组名列2000蚊子现已知有三种对化学物响应的嗅觉感应器:嗅觉感应器、感知感应器和异位感应器嗅觉感应器,又称调控感应器,是定制化的,使特定化学物 — — 诸如酯类、甲状腺素、克酮和酒精 — — 能够绑定到它们身上。maxilly tampsilla受试器被二维二氧化碳激活,使蚊子从三万多米外检测人气的能力离散感应器特征不好,但人们认为它们感知多变性,如boxylic酸、氨和amines

引起混淆

Matthew Degennaro

嗅觉感应器需要Orco接触细胞膜和运输离子以传输气味

多数嗅觉神经元表示131嗅觉感应器之一,与嗅觉感应器并发(Orco)很重要,Orco控制嗅觉受体运动神经元感官膜,以便他们能工作寻味化学物嗅觉受体和Orco并发味离子通道,在受体激活时开通,允许离子流出,向脑发送信号

Orco共受体是我们自然所见最异常节能蛋白劳伦斯Zwiebel分子昆虫学士 美国纳什维尔范德比特大学设计药或化工对抗调味感应器时,它只对有限数种有效,因为它们大相径庭。Orco在所有昆虫中都完全相同目标昆虫特质,在任何其他动物中都找不到

工作部分由比尔暨梅林达盖茨基金会Zwiebel集团一直在识别以Orco为目标的化学物2011年,Zwiebel及其同事使用遗传工程将蚊味感应器插入人类胚胎肾细胞中,并随后用一个商业库用通常用于开发毒品的10万多小分子对其进行筛检一种复合体,现称范德比特大学 AllostericAgotist或VUAA1出名一号

自那以来,我们已经提高VUAA唯一已知Orco抗争者Zwiebel表示由蚊子收集体热等其他信号猜想我用手机冲你大叫即使你的视觉功能和嗅觉, 事实我大叫会击退你,'他说行为响应过度刺激, 无论是我冲你电话, 或搭乘穿太多香水的人, 都想离开。 目的是设计新一代阻抗剂, 基础是嗅觉系统超载Swiebel表示:「我们知道VUAA1有能力打开所有昆虫的嗅觉感应器,

关于Bill & Melinda Gates基金会,成功产品也需要成为行业的汇钱者VUAA1等化学物有可能击退所有昆虫,无疑会令业界有吸引力。利润将保证产品可低廉或免费提供预防疟疾,Zwiebel解释第一,VUAA1需要测试毒性产品开发科学家也需要研究 如何编译复合体 使其有效喷雾

解码关系

另一些集团正专注于提高我们对Orco受体本身的理解,以图揭出蚊子的把戏Orco总发现有嗅觉感应器蛋白质综合体中,因此可以预期缺少同感的蚊子将无法感知它们的猎物。

测试神经生物学家是否真实莱斯利Vosshall美国洛克菲勒大学团队创建并研究登革热病毒携带A.egypti带变异Orco基因的蚊子2

Lee KarenStow/Alamy

孤立神经元不再响应1-Octen-3-ol等气味化学物时,当变异蚊子看到单调针片注入人体气味或未处理气味时,它们没有表现出真正的偏好。表示激活式二氧化碳受体 以某种方式准备蚊子感知其他化学物

深入探索受体间的复杂关系 Vosshall团队还创建了带变异基因的蚊子 二氧化碳受体综合体和预期的一样 突变导致最大螺旋脉冲神经元 无法对气响应变异蚊子对体热的反应不同于野蚊子,研究者建议二氧化碳检测增加热的吸引力并刺激验血行为

Conor McMeniman表示, Vosshall实验室后院的ConorMcMeniman表示:「如果你去除蚊子检测二氧化碳的能力,团队正在制作双变蚊子 缺乏感知二氧化碳的能力 和主要的人类气味

McMeniman表示:「我们正试图使用基因研究哪些基因驱动蚊子行为并理解化学提示并预测结果会应用到 吸血昆虫中 从床虫到滴管和跳蚤

洛克菲勒团队不专注于释放这些变种蚊子到野外,但至少是因为他们的减敏感知技巧会限制生存macMeniman预测其中包括改进诱饵和陷阱与人类相距距离蚊子

闻起来不错

里弗塞德加利福尼亚大学昆虫系安大山卡雷团队显示二氧化碳受体也能取出体味3先前曾假设最大平面神经元 只能检测二氧化碳使用显微镜和电极插入蚊子眼中(参比)并插进最大树皮盘中,团队能够记录神经元在传感器内的活动

令他们惊讶的是,他们发现接触脚臭在没有二氧化碳的情况下引起神经元点火并发现A.aegypti蚊子关闭二氧化碳受体时对皮肤味感知少得多

发现二氧化碳受体双重作用后 研究者决定集中寻找气味 阻塞或激活澳门万博公司捕捉化学结构特征激活受体,包括丁丁酸

所识别的化学物常存在于自然产品中,特别突出两种化学物乙基火药香味化学 奇特焦糖/朗姆香味并环百科通薄荷食品添加测试中乙基阻抗二氧化碳受体并减少蚊虫对人臂的吸引力,而环丙酮则起吸引作用,增加臂的吸引力

从自然界获取提示

植物还提供化学物可吸引或击退蚊虫,非洲一些地区使用带成熟果实的糖诱饵和开花植物捕捉害虫但这些诱饵仅限于可用区域植物产品包温托昆虫生理学生态学国际中心,肯尼亚内罗毕取而代之的是,他正在研究单个植物化工组合以图捕捉蚊虫4植物中发现的29种化学物已知会吸引蚊虫,包括苯酚、甲状腺素、酒精、ketons和tapenes与美德团队合作, 托托最近选取六种植物基复合物并测试集成植物气味表现良好Linalool氧化物一种甜花生化物 对蚊子最有吸引力 比织袜子更好与动物衍生诱饵不同,linalool氧化物相对稳定氧化并可用于非洲偏远疟疾流行村的长期陷阱

并使用这些植物综合病媒控制程序, 帮助乡村社区在居地种植这些植物,植物再喷洒杀虫剂,

全局视图

Mike Ciesielski/JohnHopkins医学

Christopher Potter集体研究蚊子脑中的感知活动

多感知蚊子不易击败克里斯托弗波特美国巴尔的摩约翰霍普金斯大学神经科学家利用约翰霍普金斯医学研究理事会的赠款,他正启动一个项目深入蚊子脑中,使用他开发的工具观察果蝇感知活动

Odours与热或二氧化碳等其他刺激相混合时更具吸引力并想观察蚊子脑中是否可视觉化脑区域,

面向个体受体神经元对气味反应的研究 团队将专注于脑天线叶优先工作马塞洛Jacobs-Lorena汉斯霍普金斯公共卫生学院 波特团队将创建A.甘比亚蚊子转基因包括脑中不同嗅觉区域中的钙指示数这些指标包含绿色荧光蛋白团队使用二叉激光扫描显微镜监控切开蚊子切片小窗以揭开脑部部分, 给活蚊子起刺激作用(热味、气味、二氧化碳)并观察脑中哪个部分响应,

团队希望从更全局性的角度了解蚊子如何同时跟踪所有受体神经元对臭味的响应或增强彼此响应或互减非化学研究所见之物,而仅通过研究蚊子脑并观察大片脑对不同感知刺激的响应

工作会和Ray连接波特表示`这是一个令人振奋的方面'Ray团队识别化学物并观察这些化学物如何改变蚊子脑中的嗅觉信号

理解飞跃预示新工具消除疟疾和登革热并强调蚊子感知的复杂性Zwiebel有一份未回答问题列表,顶点是某些蚊子寻找人血比别者都多的原因if we can回答, we might really get somewhere