医学进展
2014年08月号
医学进展
有争议的话题
医生日记
在他乡

蚊子通过CO2和其他感觉线索的多通道整合寻找宿主

作者:费正弦

美国洛克菲勒大学的Conor J. McMeniman等发现,对于蚊子而言,二氧化碳(CO2)是其他感觉线索的“门槛”,在寻找宿主的过程中,CO2需要和其他线索一起整合。

由于人类血液可以为雌蚊提供卵细胞发育所必需的蛋白,雌蚊有一种天生的吸人血冲动。作为一种寻找宿主行为,许多种蚊子(埃及伊蚊和冈比亚按蚊)可以在人和人之间传播血源性疾病,如登革热、疟疾等。为了找到宿主,雌蚊会检测一系列化学和物理线索,包括体味、CO2、水分、热量以及视觉对比等。在这些线索中,人类呼吸时呼出的CO2是蚊子飞向人类的主要行为激活子,同时也是这些疾病媒介在人间传播疾病的重要吸引物。

为了确定CO2气味识别对于蚊子宿主寻找行为的作用,McMeniman等使AaegGr3基因变异,而AaegGr3基因是埃及伊蚊CO2受体的亚单位。变异的Gr3缺失了对CO2的电生理和行为应答。这些变异体还失去了对热量和乳酸的CO2刺激应答,而热量和乳酸正是人源吸引物,因此,这就表明CO2相当于对其他感觉刺激的“门禁”。虽然Gr3变异体仅导致蚊子对人类注意力微弱下降,但使得蚊子对动物的注意力以空间依赖的方式显著下降。热量和气味线索的协同整合作用可能在没有CO2刺激的情况下驱动了宿主寻找行为。因此,该研究为我们展示了一个网络式的相互作用关系,即CO2、人类气味以及热量精密调控了蚊子对人类的注意力。

埃及伊蚊通过多感觉线索整合来提高自己定位宿主的能力,有助于提高其“饱餐一顿”的概率,这与其生殖行为息息相关。由于这是一种多线索的整合,仅打断其中某个线索,并不足以影响雌蚊寻找宿主的能力。因此,未来在防蚊方面,应尽量考虑其多线索打断的策略。(作者:费正弦)

参考文献:《Cell》2014;156:1060-1071


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