饥饿的蚊子充其量只会令人讨厌。在最坏的情况下,它是致命疾病的传播者。
现在,研究人员发现了一种通过使用人为的“欺骗”药物诱使蚊子感到饱食来阻止蚊子叮咬的方法。科学家建议,这种药物有一天可以用来控制疾病的传播。他们的结果报道于2月7日的Cell中。
“这是一项出色的研究,”英国Ormskirk的Edge Hill大学的蚊子生物学家Clare Strode说。她说,要在野外使用该方法还有很长的路要走,但是“这是原理的证明,非常有前途”。
蚊子的饮食计划
雌性埃及伊蚊与其他蚊子一样,以血液为食,获取生产卵所需的蛋白质,并在此过程中传播登革热等疾病。但是一旦蚊子血液凝固,它们就会停止咬人,直到几天后产下卵。
纽约洛克菲勒大学的神经生物学家莱斯利·沃斯哈尔(Leslie Vosshall)想知道她是否可以劫持这种生物过程来关闭蚊子的食欲。
先前的研究表明,蚊子渴望取食是由神经肽控制的,神经肽是神经系统用来交流的分子。Vosshall和她的团队怀疑神经肽Y(NPY)受体可能特别重要,因为它们构成了包括人类在内的许多动物觅食行为的分子途径的一部分。
已经有一些抑制食欲的药物靶向NPY受体,因此Vosshall决定采取“完全滑稽”的方法:将这些药物喂给蚊子,看看会发生什么。
该方法行之有效:与对照组相比,以含有NPY活化药物的溶液喂养的蚊子接近人类气味的“诱饵”的可能性要小得多,并且食欲仍然受到抑制两天。
基因编辑证明
由于这些药物最初是设计用于对人类受体起作用的,因此Vosshall小组想找出它们在蚊子中的作用。他们在组织培养物中培养了49种不同的蚊子蛋白,并检查了哪些对这种药物有反应。一个脱颖而出:NPY样受体7(NPYLR7)。
然后,该团队使用CRISPR基因编辑技术制造了蚊子,这些蚊子的NPYLR7基因发生突变,导致其无法正常运行。当他们将药物喂给这些经过修饰的蚊子后,它不再起作用了,这表明NPYLR7基因是调节昆虫食欲的关键。
沃斯哈尔说,一个从华盛顿州西雅图的慈善机构比尔和梅林达·盖茨基金会发起的代表“云雀般的”项目获得了动力,该基金会为研究蚊子传播的疾病(如登革热和疟疾)提供了资金。对会议上提出的早期结果表示热情。她说:“什么鼓励了我。”全世界主要的公共卫生资助者都觉得这不是科幻小说,“我们打算这样做。” / p>
但是盖茨的代表还指出,一种在野外控制蚊子的方法不能依靠人类药物,这可能会对人们产生不良影响。因此,Vosshall小组开始筛选成千上万的小分子,以发现一种能够激活蚊子中NPYLR7受体的小分子,而这种分子在人类中却没有作用。最终,他们确定了六种有希望的能够抑制蚊子食欲的化合物。
到野外
Vosshall说,这六个分子可以在实验室外使用,以减少疾病传播。“今天,我可以说服地球上的每只蚊子喝我们的药物,地球上的每只蚊子都会失去2的食欲吗?”天,她说。少咬人意味着更少的疾病传播。“那将是梦想。”?/ p>
但是Vosshall承认,这种可能性还有一段时间。即使是团队确定的最有效的化合物,也需要以非常高的浓度给药以影响蚊子的行为,这将使其在野外的部署极为昂贵。Vosshall希望与药用化学家合作调整化学成分,并创建一个更强大的分子。
该团队还需要弄清楚如何诱使蚊子以这些化合物为食,而又不会吸引其他昆虫,例如蝴蝶。伦敦卫生与热带医学学院的流行病学建模师奥利弗·布雷迪说,这是在野外使用这种技术的主要障碍。
为了吸引埃及伊蚊,诱饵需要模仿人类,例如散发出正确的气味和二氧化碳浓度。他说:“这最终是一个非常复杂且非常昂贵的陷阱。”