太难了！改造蚊子，让它们不爱“人味儿”，结果…… 来源|药明康德研究蚊子的科学

来源|药明康德
研究蚊子的科学家最近有一个出乎意料的发现。
和我们一样，这些科学家竭力想要避免被蚊子叮咬。毕竟，被蚊子叮得满身包让人痒得难受，更糟糕的是，蚊子体内可以携带多种致病微生物，吸血过程也常常是传播疾病的过程。
为了躲避蚊子，人类也是想过各种各样的方法。比如开发驱蚊剂。很多驱蚊剂使用的有效成分是蚊子讨厌的气味，蚊子闻到就想避开。而且，蚊子对这些气味特别敏感，因此驱蚊剂涂在皮肤上，还会掩盖我们的“人味儿”——没错，人和其他蚊子爱叮的动物都会散发出一些特有的气味刺激蚊子的嗅觉神经。

文章图片
图片|pixabay
专门研究蚊子嗅觉的科学家ChristopherJ.Potter教授就想到了一个主意：改造蚊子的嗅觉神经，会不会让它们闻到“人味儿”也像闻到驱蚊剂一样觉得“味儿太冲”？如果是这样的话，蚊子不就根本不想靠近我们了吗？
Potter教授在改造昆虫的嗅觉系统方面颇有经验。他在约翰霍普金斯大学医学院（JohnsHopkinsUniversitySchoolofMedicine）的团队已经开发了一项技术，并在另一种依靠嗅觉搜索食物的昆虫——果蝇身上成功做过实验。
果蝇通过头部、触角和上颌触须的嗅感受器神经元感知气味。通过改造，研究人员在它们的嗅感觉神经元上额外“安装”了大量气味受体（OR）。如此一来，基于气味受体的信号大量输送到大脑，果蝇闻到气味后扭头飞走。

文章图片
【太难了！改造蚊子，让它们不爱“人味儿”，结果……】触角也是蚊子的重要嗅觉器官，触角毛有嗅感觉神经元，上面分布着气味受体，可被不同的气味分子激活|参考资料[1]
参考先前的经验，这支研究团队着手改造雌性冈比亚按蚊（Anophelesgambiae），这些蚊子正是传播疟疾的罪魁祸首之一。
研究人员通过基因改造让蚊子的嗅感觉神经元大量表达一种名为AgOR2的气味受体，这些受体对人类和动物皮肤上的主要成分（如吲哚和苯甲醛）有反应。根据设想，人或动物发出的这些气味分子本来只会激活特定的一小群嗅感觉神经元，现在就可以激活几乎所有的嗅感觉神经元，应该会导致蚊子逃避过于强烈的气味信号。

文章图片
实验示意图|参考资料[1]
改造虽然成功了，蚊子的行为却令研究人员大感意外。通过测量嗅感觉神经元的活动，他们发现，与设想相反，过度表达AgOR2受体的蚊子对动物气味分子反而变得迟钝了。
非但如此，蚊子对化学气味分子的反应普遍降低——这意味着，那些原本让它们难以忍受的驱虫剂，也没有那么冲了？实验结果证实了这个不妙的猜测：研究人员用常见的驱蚊剂成分（如柠檬草精油）测试蚊子对气味的反应，发现过度表达AgOR2的蚊子变得无视驱虫剂的存在……

文章图片
未改造的蚊子闻到动物气味时，触角中的嗅觉神经元会被激活（上图中发蓝光的部分），改造后的蚊子拥有了更多气味受体AgOR2（下图），却对动物气味无动于衷|参考资料[1]；SarahMaguire&ChristopherPotter,JohnsHopkinsMedicine
看到这样的结果， Potter教授说：“当实验并没有得到预期的进展时，通常意味着会有新的发现。 ”