世界上,大概很少有人喜歡蚊子。每到夏天,嗡嗡飛舞的蚊子不但讓人睡不好覺,還會在身上留下“親吻”的痕跡,瘙癢難耐。但這還不是最糟糕的。事實上,蚊子是許多疾病的傳播者。前幾年一度引起全球健康恐慌的寨卡病毒,就是由蚊子傳播的。
為了減少蚊子對人類的影響,科學(xué)家們可謂是動足了腦筋,但進展甚微。殺蟲劑雖然能在短期內(nèi)殺死蚊子,卻會催生對藥物的耐性;“基因驅(qū)動”可以快速消除特定蚊媒疾病的影響,但在倫理上存在潛在風(fēng)險,且會對生態(tài)造成不可逆的影響。因此,如何控制蚊子對疾病的傳播,依舊是個未解的議題。
本周,頂尖學(xué)術(shù)期刊《細胞》上刊發(fā)了一篇來自美國洛克菲勒大學(xué)(Rockefeller University)的新論文。研究中,科學(xué)家們腦洞大開,決定給蚊子喂點“減肥藥”……
減肥藥和蚊子有什么關(guān)系呢?這要從蚊子的生活習(xí)慣說起了。從胃口上看,蚊子和人有很大的區(qū)別。人類吃上一頓飯,過幾個小時就餓了,所以一日三餐是標配。而蚊子飽餐一頓鮮血之后,可以好幾天沒有饑餓的感覺。
根據(jù)這一現(xiàn)象,研究人員們做了一個很合理的假設(shè):蚊子不覺得餓,一定是在神經(jīng)通路上得到了某種調(diào)節(jié)。而如果能利用這種神經(jīng)通路,就可以減少蚊子進食的頻率,變相減少蚊子對人類的影響。
畢竟,如果蚊子不來吸人血,就不會傳播疾病。
為了檢驗這種假設(shè)的可行性,科學(xué)家們首先對蚊子的飲食習(xí)慣做了分析。他們給一種叫做埃及伊蚊(Aedes aegypti,也是傳播不少疾病的罪魁禍首)的蚊子喂食了羊血、富含蛋白的人工血、以及不含蛋白的鹽水。研究表明,不管喂啥,蚊子都照單全收,絕不挑食。然而,只有富含蛋白的食物,才會讓蚊子產(chǎn)生“飽腹感”,幾天都沒有食欲。
先前的一些研究表明,這種現(xiàn)象可能與“神經(jīng)肽Y”(neuropeptide Y,縮寫NPY)有關(guān)。有趣的是,在人類中,NPY信號通路同樣與進食以及肥胖有關(guān),不少醫(yī)藥企業(yè)也正在開發(fā)調(diào)節(jié)NPY活性的分子,作為減肥藥使用。
“我們知道這些通路對于人類的饑餓感也起到了重要作用。因為它在演化上很保守,我們決定使用人類的減肥藥來測試,它們是否也會抑制蚊子的食欲。”本研究的通訊作者Leslie Vosshall教授說道。
具體來講,研究人員們進一步做了一個推斷:如果能激活NPY通路,那么即便是缺乏蛋白質(zhì)的鹽水,也能讓蚊子產(chǎn)生“厭食情緒”。而如果抑制這條通路,就算剛吃完一頓”鮮血大餐“,蚊子的食欲也依舊無法得到滿足。
而研究結(jié)果,和他們的推斷完美相符!
這些結(jié)果清楚表明,蚊子正是通過NPY通路來調(diào)節(jié)自己的食欲。進一步的分析則表明,一種叫做NPYLR7的受體是其中的關(guān)鍵。
為了更好地激活這條通路,研究人員們針對這個受體,從超過26萬個候選分子中,篩選出了6款NPYLR7的選擇性激動劑。它們能有效抑制野生型蚊子的食欲。而使用CRISPR-Cas9基因編輯工具敲除NPYLR7基因后,這些分子就失效了。這一結(jié)果進一步表明了它們的高度選擇性。
“當(dāng)蚊子饑餓時,會飛往有人類味道的地方。這就像我們沖向巧克力蛋糕一樣,” Vosshall教授評論說:“但當(dāng)它們接受藥物后,就(對進食)喪失了興趣。”
這是一項極為出色的研究。但科學(xué)家們也指出,距離把這些分子應(yīng)用于實際的蚊子控制,還需要更多的工作。比如,我們需要確認如何讓蚊子在野外也能吃上控制食欲的藥物。或許,野外的投食裝置會是一種潛在的解決方案。
我們期待科學(xué)家們早日將這一研究轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用!
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