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當(dāng)雌性蚊子尋找人類“獵物”叮咬時(shí)，它們會(huì)聞到一種人們散發(fā)到空氣中的獨(dú)特體味。這些氣味會(huì)刺激蚊子觸角上的感受器。

科學(xué)家試圖刪除相關(guān)受體，進(jìn)而使蚊子無(wú)法探測(cè)到人類。然而，即使把蚊子基因組中一個(gè)家族的氣味受體整體敲除，蚊子仍然會(huì)找到人叮咬?，F(xiàn)在，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，蚊子的嗅覺系統(tǒng)進(jìn)化出了自動(dòng)防故障系統(tǒng)，以確保它們總能聞到我們的氣味。相關(guān)研究8月18日發(fā)表于《細(xì)胞》。

“蚊子打破了我們最喜歡的關(guān)于動(dòng)物如何聞東西的所有規(guī)則?！泵绹?guó)洛克菲勒大學(xué)科學(xué)家、該論文主要作者之一Margo Herre說(shuō)。

在大多數(shù)動(dòng)物中，嗅覺神經(jīng)元只負(fù)責(zé)探測(cè)一種氣味?！叭绻闶且粋€(gè)人，你失去了一個(gè)單一氣味受體，所有表達(dá)該受體的神經(jīng)元將失去嗅覺能力?！闭撐耐ㄓ嵶髡摺⒙蹇朔评沾髮W(xué)和霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的Leslie Vosshall說(shuō)。但她和同事們發(fā)現(xiàn)，在蚊子身上并非如此。

“你需要付出更大的努力來(lái)消滅蚊子，因?yàn)榍贸龁我坏氖荏w對(duì)它們是沒有影響的?！盫osshall說(shuō)，“未來(lái)任何通過(guò)驅(qū)蚊劑或其他手段控制蚊子的嘗試，都必須考慮到我們對(duì)它們的嗅覺吸引力是多么牢不可破?！?/p>

該論文主要作者之一、美國(guó)波士頓大學(xué)教授Meg Younger說(shuō)：“當(dāng)我們研究人類氣味是如何在蚊子大腦中編碼時(shí)，這個(gè)項(xiàng)目出乎意料地開始了?！?/p>

他們發(fā)現(xiàn)，被人類氣味刺激的神經(jīng)元也會(huì)被胺刺激，胺是蚊子用來(lái)尋找人類的另一種化學(xué)物質(zhì)。這是不尋常的，因?yàn)楦鶕?jù)動(dòng)物嗅覺的所有現(xiàn)有規(guī)則，神經(jīng)元編碼氣味具有特異性，這表明1-辛烯-3-醇神經(jīng)元不應(yīng)該探測(cè)胺。

“令人驚訝的是，通過(guò)1-辛-3-醇和胺受體探測(cè)人類的神經(jīng)元并不是單獨(dú)的群體。”Younger說(shuō)。這可能使所有與人類有關(guān)的氣味都能激活蚊子大腦中“人類探測(cè)部分”，即使一些受體已經(jīng)丟失，仍能進(jìn)行探測(cè)。這就像自動(dòng)防故障裝置。

該團(tuán)隊(duì)還利用單核RNA測(cè)序觀察了蚊子個(gè)體嗅覺神經(jīng)元表達(dá)的其他受體。該論文的另一位主要作者Olivia Goldman說(shuō)：“這個(gè)結(jié)果讓我們對(duì)蚊子體內(nèi)受體的共同表達(dá)有多普遍有了一個(gè)廣泛的認(rèn)識(shí)?！?/p>

Vosshall認(rèn)為其他昆蟲可能有類似的機(jī)制。約翰斯·霍普金斯大學(xué)的Christopher Potter研究組最近報(bào)告說(shuō)，果蠅的神經(jīng)元中也有類似的受體共同表達(dá)。Vosshall說(shuō)：“這可能是嚴(yán)重依賴嗅覺的昆蟲的一般策略。”

在未來(lái)，Younger團(tuán)隊(duì)計(jì)劃揭示不同類型的嗅覺受體共同表達(dá)的功能意義。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.07.024

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