2022年8月19日 星期五

非典型超能力!蚊子的嗅覺讓你躲不掉

無論你噴了多少防蚊液,蚊子好像總是能找到你,科學家發現這種超能力是來自於它們敏銳的嗅覺!雖然被蚊子叮一下好像也沒很嚴重,但它們可是比任何其他動物殺死的人類都多,它們會傳播如瘧疾西尼羅病毒茲卡病毒登革熱東部馬腦炎和其他疾病。

波士頓大學助理教授Meg Younger是研究蚊子嗅覺的專家,她在《細胞》雜誌發表的一篇新論文中破解了埃及斑蚊的獨特嗅覺,完全不同於過去我們對昆蟲嗅覺的認知。

埃及斑蚊通常棲息在溫暖的熱帶地區,包括臺灣、東南亞、南美洲、佛羅里達、德州等地,不時帶來登革熱爆發,不過近年來連康乃狄克州北部(北緯42度,相當於朝鮮半島或北京、北海道南端…)都出現埃及斑蚊的蹤跡,這又是氣候暖化的一記警鐘。

嗅覺的基本單位是一種嗅覺受體對應一個神經元。對人類來說,對氣味的感受從鼻子裡的嗅覺受體細胞開始,這些受體接觸到氣味分子後,透過神經元將氣味訊息傳遞給叫做嗅球的大腦區域,或昆蟲的觸角葉,映射出氣味的代碼。

但埃及斑蚊的嗅覺系統非常獨特,它的一個神經元內有多種嗅覺受體共同表現。這個發現令人震驚,科學家原本以為蚊子的嗅覺神經元和蒼蠅、老鼠等動物、昆蟲一樣,但這種差異讓蚊子的嗅覺特別能找到人。

嗅覺神經元被螢光標記的蚊子觸角葉 © Margo Herre

一般認為蚊子用來找到人類的主要化學線索是二氧化碳,但怪的是,即使清除了蚊子體內用於解碼二氧化碳的受體,它還是能找到人,而這項最新的研究結果揭開了謎底。

Younger在她位於北京大學的實驗室裡,以十年前看來不可能的現代遺傳工具來研究蚊子的嗅覺,例如接觸某些氣味分子後會在顯微鏡下發光的螢光蛋白,還有CRISPR技術(一種在生物體內編輯DNA的遺傳工具)用以標記不同的感覺神經元,同時保留細胞蛋白質的功能。

Younger的下一步是要瞭解這種共同表現如何驅動埃及斑蚊的行為。

目前的驅蚊劑中以含有  15%~25% DEET 或 Picaridin 者被認為效果最好,但Younger希望藉著瞭解蚊子如何在嗅覺系統中將氣味編碼,進而創造出更有效的化合物來干擾蚊子的嗅覺。

JOURNAL Cell

ARTICLE TITLE Non-canonical odor coding in the mosquito

沒有留言:

張貼留言