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科学家给蚊子喂了“减肥药” 有趣的事发生了……

导语:世界上,大概很少有人喜欢蚊子。每到夏天,嗡嗡飞舞的蚊子不但让人睡不好觉,还会在身上留下“亲吻”的痕迹,瘙痒难耐。但这还不是最糟糕的。事实上,蚊子是许多 ...
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[生命奥秘] 科学家给蚊子喂了“减肥药” 有趣的事发生了……

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世界上,大概很少有人喜欢蚊子。每到夏天,嗡嗡飞舞的蚊子不但让人睡不好觉,还会在身上留下“亲吻”的痕迹,瘙痒难耐。但这还不是最糟糕的。事实上,蚊子是许多疾病的传播者。前几年一度引起全球健康恐慌的寨卡病毒,就是由蚊子传播的。

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蚊子能传播许多疾病,这是它们最危险的地方(图片来源:Alex Wild)

为了减少蚊子对人类的影响,科学家们可谓是动足了脑筋,但进展甚微。杀虫剂虽然能在短期内杀死蚊子,却会催生对药物的耐性;“基因驱动”可以快速消除特定蚊媒疾病的影响,但在伦理上存在潜在风险,且会对生态造成不可逆的影响。因此,如何控制蚊子对疾病的传播,依旧是个未解的议题。

本周,顶尖学术期刊《细胞》上刊发了一篇来自美国洛克菲勒大学(Rockefeller University)的新论文。研究中,科学家们脑洞大开,决定给蚊子喂点“减肥药”……

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本研究不但在《细胞》上得到发表,还在同期杂志上得到了专文介绍(图片来源:《细胞》)

减肥药和蚊子有什么关系呢?这要从蚊子的生活习惯说起了。从胃口上看,蚊子和人有很大的区别。人类吃上一顿饭,过几个小时就饿了,所以一日三餐是标配。而蚊子饱餐一顿鲜血之后,可以好几天没有饥饿的感觉。

根据这一现象,研究人员们做了一个很合理的假设:蚊子不觉得饿,一定是在神经通路上得到了某种调节。而如果能利用这种神经通路,就可以减少蚊子进食的频率,变相减少蚊子对人类的影响。

毕竟,如果蚊子不来吸人血,就不会传播疾病。

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研究人员让蚊子尝试了多种不同的食物,并评估它们的食欲在进食后是否会消退(图片来源:《细胞》;Alex Wild)

为了检验这种假设的可行性,科学家们首先对蚊子的饮食习惯做了分析。他们给一种叫做埃及伊蚊(Aedes aegypti,也是传播不少疾病的罪魁祸首)的蚊子喂食了羊血、富含蛋白的人工血、以及不含蛋白的盐水。研究表明,不管喂啥,蚊子都照单全收,绝不挑食。然而,只有富含蛋白的食物,才会让蚊子产生“饱腹感”,几天都没有食欲。

先前的一些研究表明,这种现象可能与“神经肽Y”(neuropeptide Y,缩写NPY)有关。有趣的是,在人类中,NPY信号通路同样与进食以及肥胖有关,不少医药企业也正在开发调节NPY活性的分子,作为减肥药使用。

“我们知道这些通路对于人类的饥饿感也起到了重要作用。因为它在演化上很保守,我们决定使用人类的减肥药来测试,它们是否也会抑制蚊子的食欲。”本研究的通讯作者Leslie Vosshall教授说道。

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本研究的通讯作者Leslie Vosshall教授(图片来源:洛克菲勒大学)

具体来讲,研究人员们进一步做了一个推断:如果能激活NPY通路,那么即便是缺乏蛋白质的盐水,也能让蚊子产生“厌食情绪”。而如果抑制这条通路,就算刚吃完一顿”鲜血大餐“,蚊子的食欲也依旧无法得到满足。

而研究结果,和他们的推断完美相符!

这些结果清楚表明,蚊子正是通过NPY通路来调节自己的食欲。进一步的分析则表明,一种叫做NPYLR7的受体是其中的关键。

为了更好地激活这条通路,研究人员们针对这个受体,从超过26万个候选分子中,筛选出了6款NPYLR7的选择性激动剂。它们能有效抑制野生型蚊子的食欲。而使用CRISPR-Cas9基因编辑工具敲除NPYLR7基因后,这些分子就失效了。这一结果进一步表明了它们的高度选择性。

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本研究的图示(图片来源:参考资料[2])  

“当蚊子饥饿时,会飞往有人类味道的地方。这就像我们冲向巧克力蛋糕一样,” Vosshall教授评论说:“但当它们接受药物后,就(对进食)丧失了兴趣。”

这是一项极为出色的研究。但科学家们也指出,距离把这些分子应用于实际的蚊子控制,还需要更多的工作。比如,我们需要确认如何让蚊子在野外也能吃上控制食欲的药物。或许,野外的投食装置会是一种潜在的解决方案。

来源:学术经纬  

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