破坏嗅觉神经元以防止蚊子叮咬人类

j.pelletier@keele.ac.uk

众所周知，蚊子在破译周围的复杂化学环境以找到宿主，食物和产卵位点的效率如何。但是，确定这些能力构成的确切机制被证明难以捉摸。如今，我们对蚊子嗅觉系统的理解已大大改善，这可能导致设计新颖的控制策略，以显着改善不久的将来的全球健康。

主要的蚊子嗅觉器官，触角和上颌触发板覆盖着数千种称为Sensilla的头发样嗅觉结构。每个Sensilla都包含固定数量的嗅觉受体神经元（ORN），它们本身表达了嗅觉蛋白的不同组合，这些组合直接负责从周围的化学景观中接受特定的配体（挥发性气味）。这种复杂的感觉系统是蚊子嗅觉的基本特性，因为它可以实现关键行为，包括花蜜来源的定位，适当的宿主可以进食，并适合产卵。在这种情况下，操纵参与寻求宿主和宿主歧视的相关ORN和蛋白质的能力将为解决蚊子传播疾病传播到人类而创造令人兴奋的机会。

在最近的一个引人注目的出版物，研究人员加利福尼亚大学河滨大学对CO进行了详细分析₂- 敏感的ORN，CPA。该神经元先前已显示为介导强大的吸引力到CO₂，一种主要的宿主衍生化学提示，用于寻求宿主的雌性蚊子。作者证明了CPA除了CO外，还参与了人类皮肤气味成分的检测和吸引力₂。在这一发现的基础上，作者使用了在硅中化学信息学屏幕以鉴定与新鉴定的CPA配体在结构上相似的新型化学物质。从筛查约50万种化学物质的筛查中，选择了一百多名候选人进行进一步测试。为了测试屏幕的有效性，使用电生理方法来确定候选配体是否可以直接影响CPA的兴奋性。实际上，大多数候选化学物质在令人兴奋或抑制CPA活性方面取得了成功。更重要的是，新型配体的一部分通过掩盖CO的检测来引起寻求宿主寻求女性的强烈行为效应₂和皮肤气​​味（能够消除对人类吸引力的拮抗剂）或在没有CO的情况下吸引雌性蚊子₂（激动剂能够将蚊子吸引到陷阱中）。

这项研究通过其新颖和革命性的“计算反向化学生态学”方法，对于为广泛使用的蚊子吸引剂提供潜在的替代品显然很重要（CO₂）和驱虫剂（n，n- 二乙基 - 甲苯二酰胺；或DEET）。更好，更安全，更负担得起的控制分子的发展非常有前途，可以铺平基于嗅觉的昆虫控制策略的新时代。但是，问题仍然是，是否可以在实验室之外有效地应用这些新型分子以控制蚊子种群。这种关键验证将取决于在更自然条件下进行的现场实验。因此，只有时间才能说明。

考虑到尚未表征的巨大的Orns和嗅觉蛋白质，我相信在蚊子中将确定更多有价值的目标

以及其他昆虫载体以及害虫物种。新型研究工具的持续开发，尤其是RNA测序和转基因技术（请参阅此参考和这个有关更多信息），应具有对参与强大嗅觉行为涉及的蛋白质的识别和表征的工具，因此可以适合设计有效的物种特异性和环保的控制策略。