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(jué),還會(huì )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(shí)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(lèi)的影響,科學(xué)家們可謂是動(dòng)足了腦筋,但進(jìn)展甚微。殺蟲(chóng)劑雖然能在短期內殺死蚊子,卻會(huì )催生對藥物的耐性;“基因驅動(dòng)”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(huì )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(gè)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(lái)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(kāi),決定給蚊子喂點(diǎn)“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慣說(shuō)起了。從胃口上看,蚊子和人有很大的區別。人類(lèi)吃上一頓飯,過(guò)幾個(gè)小時(shí)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(méi)有饑餓的感覺(jué)。
根據這一現象,研究人員們做了一個(gè)很合理的假設:蚊子不覺(jué)得餓,一定是在神經(jīng)通路上得到了某種調節。而如果能利用這種神經(jīng)通路,就可以減少蚊子進(jìn)食的頻率,變相減少蚊子對人類(lèi)的影響。
畢竟,如果蚊子不來(lái)吸人血,就不會(huì )傳播疾病。
為了檢驗這種假設的可行性,科學(xué)家們首先對蚊子的飲食習慣做了分析。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(huì )讓蚊子產(chǎn)生“飽腹感”,幾天都沒(méi)有食欲。
先前的一些研究表明,這種現象可能與“神經(jīng)肽Y”(neuropeptide Y,縮寫(xiě)NPY)有關(guān)。有趣的是,在人類(lèi)中,NPY信號通路同樣與進(jìn)食以及肥胖有關(guān),不少醫藥企業(yè)也正在開(kāi)發(fā)調節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(lèi)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(lèi)的減肥藥來(lái)測試,它們是否也會(huì )抑制蚊子的食欲。”本研究的通訊作者Leslie Vosshall教授說(shuō)道。
具體來(lái)講,研究人員們進(jìn)一步做了一個(gè)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(wú)法得到滿(mǎn)足。
而研究結果,和他們的推斷完美相符!
這些結果清楚表明,蚊子正是通過(guò)NPY通路來(lái)調節自己的食欲。進(jìn)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(gè)受體,從超過(guò)26萬(wàn)個(gè)候選分子中,篩選出了6款NPYLR7的選擇性激動(dòng)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。這一結果進(jìn)一步表明了它們的高度選擇性。
“當蚊子饑餓時(shí),會(huì )飛往有人類(lèi)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(shuō):“但當它們接受藥物后,就(對進(jìn)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,距離把這些分子應用于實(shí)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?;蛟S,野外的投食裝置會(huì )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化為實(shí)際應用!
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