蚊子有神经元故障保险,以确保它们总能闻到人类的气味
当雌性蚊子在寻找人类叮咬时,它们会闻到我们散发到空气中的独特体味混合物。这些气味会刺激蚊子触角的感受器。科学家们试图删除这些受体,试图让蚊子无法检测到人类。然而,即使在从蚊子基因组中剔除整个气味感应受体家族之后,蚊子仍然会找到一种方式来叮咬我们。现在,一组研究人员发现,蚊子的嗅觉系统已经进化出多余的故障保险装置,以确保它们总能闻到我们的气味。
当雌性蚊子在寻找人类叮咬时,它们会闻到我们散发到空气中的独特体味混合物。这些气味会刺激蚊子触角的感受器。科学家们试图删除这些受体,试图让蚊子无法检测到人类。
然而,即使在从蚊子基因组中剔除整个气味感应受体家族之后,蚊子仍然会找到一种方式来叮咬我们。现在,8 月 18 日发表在《细胞》杂志上的一组研究人员发现,蚊子的嗅觉系统已经进化出多余的故障保险装置,以确保它们总能闻到我们的气味。
“蚊子正在打破我们最喜欢的动物嗅觉规则,”洛克菲勒大学的科学家、该论文的主要作者之一玛戈赫尔说。
在大多数动物中,嗅觉神经元只负责检测一种气味。“如果你是人类并且失去了一个气味受体,那么所有表达该受体的神经元都将失去嗅觉这种气味的能力,”霍华德休斯医学研究所的莱斯利·沃歇尔和洛克菲勒大学的教授说。论文的高级作者。但她和她的同事发现,蚊子的情况并非如此。
“你需要更加努力地消灭蚊子,因为摆脱单一受体没有任何效果,”Vosshall 说。“未来任何通过驱虫剂或其他方式控制蚊子的尝试都必须考虑到它们对我们的吸引力是多么坚不可摧。”
“当我们研究人类气味是如何在蚊子大脑中编码时,这个项目真的开始出人意料,”波士顿大学教授、该论文的主要作者之一梅格·杨格说。
他们发现,被人类气味 1-octen-3-ol 刺激的神经元也受到胺的刺激,胺是蚊子用来寻找人类的另一种化学物质。这是不寻常的,因为根据动物嗅觉的所有现有规则,神经元以狭窄的特异性编码气味,这表明 1-octen-3-ol 神经元不应该检测胺。
“令人惊讶的是,通过 1-octen-3-ol 和胺受体检测人类的神经元并不是独立的群体,”Younger 说。即使某些受体丢失,这可能会让所有与人类相关的气味激活蚊子大脑的“人类检测部分”,起到防故障的作用。
该团队还利用单核 RNA 测序来查看单个蚊子嗅觉神经元所表达的其他受体。该论文的另一位主要作者奥利维亚戈德曼说:“结果让我们对蚊子中受体的共同表达有多么普遍有了一个广泛的认识。”