澳门威尼斯人注册网站研究发现蚊子有一种奇怪的嗅觉
新的澳门威尼斯人注册网站研究发现，蚊子处理气味的非常规方式可以帮助解释为什么它们如此擅长寻找叮咬的人
随着气候变暖，埃及伊蚊开始扩大它们的典型活动范围，这使得对这种传播疾病的昆虫进行干预的探索变得更加迫切。图片来源：LoveSilhouette/iStock
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蚊子处理气味的非常规方式可以帮助解释为什么它们如此擅长寻找叮咬对象
如果你曾经从头到脚喷过驱虫剂，但仍然觉得自己像一个蚊子磁铁，那么蚊子非常非常擅长寻找叮咬的人，这一点也不让你感到震惊。这种超能力的一个关键因素是它们敏锐的嗅觉，或嗅觉，这依赖于嗅觉系统。
“蚊子是高度专业化的，”波士顿大学艺术与科学学院澳门威尼斯人注册网站研究蚊子嗅觉的生物学助理教授梅格·扬格（Meg Younger）说。这些无情的，嗡嗡作响的生物被设计来寻找我们，咬我们，利用我们血液中的蛋白质进行繁殖和重复。在美国东北部，蚊子是一种季节性的讨厌之物，但它们是致命的生物，比世界上任何其他动物杀死的人都多。根据它们生活的地方，某些类型的蚊子会传播疟疾、西尼罗河病毒、寨卡病毒、登革热、东部马脑炎等疾病。温暖、干燥和热带气候整年都在与蚊子作斗争。
扬格正在努力破解蚊子如何利用嗅觉追踪我们的密码，以便更好地了解我们如何更有效地击退它们。在《细胞》杂志上发表的一篇新论文中，杨格和她的同事描述了埃及伊蚊在生物水平上处理气味的独特和以前未知的方式；他们的发现偏离了以前指导我们理解昆虫嗅觉的中心理论。
埃及伊蚊通常生活在温暖的热带气候中，并在佛罗里达州和德克萨斯州等南部州引起了登革热的小规模暴发。但近年来，它们在遥远的康涅狄格州北部被发现，随着全球气温持续变暖，这给人们敲响了警钟。
“这就是为什么这项工作将变得越来越重要的部分原因，”扬格说，他在洛克菲勒大学完成博士后澳门威尼斯人注册网站研究时开始了这项澳门威尼斯人注册网站研究，洛克菲勒大学是纽约一家以生物医学澳门威尼斯人注册网站研究为重点的机构。
嗅觉是如何工作的
对于人类来说，气味在大脑中是通过一种始于鼻子的交流流记录下来的，鼻子上布满了被称为嗅觉感觉神经元的特殊细胞。这些神经元是感觉受体的所在地，它们是受气味粒子刺激的特殊分子，它们是气味的探测器，也是大脑的信使。
杨格说：“嗅觉的核心原则是，我们鼻子里的感觉神经元，每个都表达一种类型的嗅觉受体。”这就是嗅觉的基本组织原理：一个受体对应一个神经元。例如，新鲜出炉的苹果派的气味实际上是由不同气味分子产生的化学密码。当独特的气味飘进我们的鼻子时，它会触发与不同气味分子相匹配的感觉受体；然后，相应的神经元与大脑中称为嗅球的区域（或昆虫的天线瓣）进行交流，在那里它绘制气味代码。
根据澳门威尼斯人注册网站研究结果，埃及伊蚊的嗅觉系统组织方式非常不同，一个神经元内有多个感觉受体，这一过程被称为基因共表达。这种独特的特殊嗅觉系统可以帮助解释为什么蚊子如此擅长嗅出人类来咬人。
“这是令人震惊的奇怪，”扬格说，她最初认为她对蚊子感觉神经元的澳门威尼斯人注册网站研究将证明它就像其他所有嗅觉系统一样，就像苍蝇和老鼠一样。这种差异似乎是技术上的，但它表明蚊子的嗅觉与人类高度一致。“这不是我们所期望的，”她说。
过去的澳门威尼斯人注册网站研究发现，即使完全消除蚊子体内用于解码二氧化碳的受体——它们用来猎杀人类的主要化学线索——也不会影响它们寻找人类。杨格的最新澳门威尼斯人注册网站研究可能指出其中一个原因。
在波士顿大学的实验室里，扬格正在孵化器中饲养蚊子，并利用现代遗传工具以十年前不可能的方式了解嗅觉。在这项澳门威尼斯人注册网站研究中，澳门威尼斯人注册网站研究人员培育了一种蚊子，当它们暴露在某种气味中时，它们会在显微镜下发光——它们表达荧光蛋白，在显微镜下发光，使澳门威尼斯人注册网站研究人员能够看到对气味的化学反应。他们还使用CRISPR技术（代表聚集规律间隔的短回文重复序列，是一种用于编辑生物体DNA的遗传工具）来标记不同组的感觉神经元，同时保留细胞蛋白质的功能。
所有的结果都指向一个嗅觉系统，它在单个感觉神经元内共同表达感觉受体的方式是非常规的。这表明人类气味编码中存在冗余——可能是更强的嗅觉吸引蚊子接近人类。下一步是弄清楚共表达在驱动埃及伊蚊的行为中起什么作用。
杨格说：“一个令人信服的观点是，这让他们更善于找人。”她的长期目标是通过生产新的、改进的驱蚊剂或引诱剂来干预蚊子叮咬，这些驱蚊剂比人血对蚊子更有吸引力。她说：“随着我们了解气味是如何在它们的嗅觉系统中编码的，我们可以根据它们的生物学原理创造出更有效的化合物。”
在此之前，扬格使用含有15%至25%避蚊胺或picaridin的防蚊喷雾剂来保护自己免受户外蚊子的叮咬，这些喷雾剂通常被认为是最有效的。最终，随着越来越多的澳门威尼斯人注册网站研究，她希望会有更好的选择。
这项澳门威尼斯人注册网站研究得到了美国国立卫生澳门威尼斯人注册网站研究院的支持。
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