Nature封面故事：新发现驱动新一代灭蚊剂问世

　　

生物通报道  近日来自加州大学昆虫学系助理教授Anandasankar Ray及其同事在新研究中鉴别了能够改变三种最具致命性的蚊子体内CO2检测通道的挥发性气味剂，并且演示了气味剂能够破坏由CO2调控的吸引行为。这一研究工作有可能导致可以在较少数量下发挥作用的第一代驱蚊剂和引诱剂的问世。相关研究论文被选为封面故事(cover story)发表在6月2日的《自然》（Nature）杂志上。

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吸血的雌蚊是登革热、疟疾、黄热病、丝虫病、日本脑炎等致命性疾病病原体的中间寄主，每年由于雌蚊叮咬引起全球数亿计的致病性疾病发生，并导致数百万人死亡。寻找食物的雌性吸血蚊子通常会被其脊椎动物宿主呼吸中所呼出的CO2吸引。因而目前大多数的蚊子诱捕器均是利用CO2来诱捕蚊子。然而这些仪器往往存在价格昂贵，体积较大等缺陷。通过气瓶、干冰或丙烷燃烧等方式产生CO2也为其使用带来了一定的困难。因而发现、开发出能够高效破坏蚊子CO2检测器的廉价气味剂，将有助于控制昆虫媒介导致的疾病传播。

在这篇文章中，研究人员将研究焦点集中在三种最具致命性的蚊子上：冈比亚按蚊（Anopheles gambiae，传播疟疾），埃及伊蚊（Aedes aegypti，传播登革热和黄热病）和致倦库蚊（Culex quinquefasciatus，传播丝虫病和西尼罗河病毒）。进而Ray等鉴别了能够改变蚊子体内CO2检测通道的挥发性气味剂。

这些气味剂大致可以分为三类，一类主要是针对性抑制蚊子和苍蝇的CO2受体，例如己醇和丁醛；一类是通过模仿CO2感应而吸引蚊子，例如2-丁酮；另一类则是通过使它能使检测CO2的神经细胞发生超长时间的激发，并且短暂地暴露于该物质，从而导致蚊子长时间失去方向感，如2,3-丁二酮。

在对第三类气味剂的研究时，Ray研究小组发现将蚊子短时间暴露在一种由四种气味剂（2,3-丁二酮，1-己醇，1-丁醛和1-戊醛）组成的混合剂中，这一混合剂可使蚊子CO2感受神经元激发延长至5分半钟，超长神经元激活导致了蚊子长时间丧失对CO2的方向感。

在与加州大学著名昆虫学教授Ring Cardé的合作实验中，研究人员在风洞中检测了这一混合剂的效应，证实混合剂处理的蚊子无法飞向风洞中的CO2源头。

随后在与国际昆虫生理学和生态学(ICIPE)中心的科学家Tom Guda 和 John Githure合作开展的半野外（semi-field）实验中，Ray再次验证了混合剂的效应。研究人员将雌性致倦库蚊释放到一个大型封闭型温室中，并在温室中放置了两台释放的CO2仪器。研究人员在其中一台仪器中暗藏混合剂，并以小风扇驱动气味剂散发。研究人员发现只有非常少的雌蚊进入到了有混合剂的仪器中。

 “大部分的雌蚊完全被混合剂蒙蔽了，它们的CO2检测行为受到破坏而丧失了对CO2的方向感，而在对照仪器中我们却并未观察到这一的破坏效应。”Ray说：“这是一个有趣的研究发现，将推动我们开发出第一代驱蚊剂和引诱剂的问世。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：
Ultra-prolonged activation of CO2-sensing neurons disorients mosquitoes