综述：蚊子的化学感知世界：嗅觉受体及其在阻断蚊媒疾病传播中的作用

这篇综述深入探讨了蚊子嗅觉系统在传播疾病中的关键作用，重点解析了嗅觉受体（ORs）、离子型受体（IRs）和味觉受体（GRs）的功能机制及其与驱避剂（如DEET）的相互作用，为靶向嗅觉通路开发新型蚊媒防控策略（如阻断宿主搜寻行为）提供了理论依据。

　　

背景

蚊子是疟疾、登革热等致命疾病的主要传播媒介，全球每年因蚊媒疾病死亡人数超过70万。传统杀虫剂因抗药性加剧而效力下降，亟需开发基于嗅觉干扰的新策略。蚊子的触角、下颚须和唇瓣上分布着嗅觉受体神经元（ORNs），通过嗅觉受体家族（ORs/IRs/GRs）识别人类气味分子，驱动宿主搜寻、产卵等关键行为。

蚊子嗅觉系统

蚊子通过三对头部附肢感知化学信号：触角负责长距离气味探测，下颚须专精CO₂感知，唇瓣则介导近距离宿主定位。嗅觉信号经触角叶（AL）的球状结构（glomeruli）编码后传递至高级脑区。突破性发现是，蚊子单个神经元可共表达多种化学受体（如ORs与IRs），这种冗余设计增强了环境适应力。

嗅觉受体家族

ORs：包含高度变异的配体结合亚基和保守的Orco共受体，形成异源四聚体离子通道。按蚊（Anopheles gambiae）OR8特异性识别人类气味1-辛烯-3-醇，而埃及伊蚊（Aedes aegypti）OR4对人类特有分子伞花烃敏感。

IRs：与离子型谷氨酸受体同源，可感知湿度、温度及挥发性化合物，如IR8a/IR25a复合体。

GRs：最初发现于果蝇味觉系统，在蚊类中可检测CO₂（如GR1/GR3），对宿主定位至关重要。

作用机制

嗅觉受体通过"组合编码"识别海量化合物质：单个受体可响应多种气味（如OR2/OR10同时识别吲哚和粪臭素），而关键受体如OR8则对特定分子（1-辛烯-3-醇）高度专一。冷冻电镜揭示Orco形成四聚体离子通道，其S7b跨膜段构成中央孔道。气味结合诱发构象变化，通过钙调蛋白（CaM）或蛋白激酶C（PKC）磷酸化调控通道活性。

驱避剂干预策略

DEET：通过抑制产卵引诱剂敏感受体（如CquiOR136）和激活腿部接触传感器实现双重驱避。

植物源化合物：2,3-二甲基苯酚对埃及伊蚊OR11的激活效力超过DEET；葑酮通过抑制乙酰胆碱酯酶兼具杀虫/驱避功能。

反向激动剂：桉叶油素与甲基水杨酸竞争结合CquiOR32，通过变构调节关闭离子通道。

结论

靶向嗅觉受体可精准干扰蚊子宿主定位、交配等行为。未来需解析更多受体结构（如MhOR5的疏水结合口袋），开发兼具OR/钠通道双重抑制的仿生驱避剂，为疟疾、寨卡等疾病的防控提供新思路。