论文标题：Mosquito brains encode unique features of human odour to drive host seeking 6park.com
摘要： 6park.com
A globally invasive form of the mosquito Aedes aegypti specializes in biting humans, making it an efficient disease vector. Host-seeking female mosquitoes strongly prefer human odour over the odour of animals, but exactly how they distinguish between the two is not known. Vertebrate odours are complex blends of volatile chemicals with many shared components, making discrimination an interesting sensory coding challenge. Here we show that human and animal odours evoke activity in distinct combinations of olfactory glomeruli within the Ae. aegypti antennal lobe. One glomerulus in particular is strongly activated by human odour but responds weakly, or not at all, to animal odour. This human-sensitive glomerulus is selectively tuned to the long-chain aldehydes decanal and undecanal, which we show are consistently enriched in human odour and which probably originate from unique human skin lipids. Using synthetic blends, we further demonstrate that signalling in the human-sensitive glomerulus significantly enhances long-range host-seeking behaviour in a wind tunnel, recapitulating preference for human over animal odours. Our research suggests that animal brains may distil complex odour stimuli of innate biological relevance into simple neural codes and reveals targets for the design of next-generation mosquito-control strategies.


立夏一过，夏天就正式拉开序幕了。而人类最痛恨的生物之一——蚊子也已经蠢蠢欲动，准备开始寻找今年的猎物。 6park.com
一群人坐一起的时候，总有一位蚊子的爱宠会诞生。当幸运儿竟是自己时，你肯定会想：怎么只盯着我咬呢？或者能不能不咬人，让家里的旺财和咪咪牺牲下被咬也行呀……



我们可能不知道的是，许多蚊子其实不一定非逮着人类叮不可，而是就近有血源就会扑上去。不过，我们最讨厌的“花蚊子”——埃及伊蚊（Aedes aegypti）却另辟蹊径，已经演化成专门叮人类的物种。 6park.com
它们究竟是凭借什么精确锁定人类的呢？《自然》的新研究发现这可能和人类身上特殊的气味分子有关。



人类气味由数十种不同的化合物组成，而其他哺乳动物的气味中的化合物种类可能相差不大，只是各种分子的比例有所区别。好比做菜的各种调料比例不一样，香气也不一样是一个道理。这些化合物比例也造就了人类特殊的气味。 6park.com
但埃及伊蚊是怎么确定了其中特别的分子呢？科学家首先要做的就是收集不同的气味来进行分析，并测试埃及伊蚊对其的反应。 6park.com
这也是这项研究最有趣的部分，研究者一共收集了人类、大鼠、豚鼠、鹌鹑、绵羊和狗等多个物种的气味，动物的气味大多数从它们的毛发中获取，比如农场捐赠的羊毛，宠物医院剪下来的狗毛……而科学家可能就要自己将手放置在系统中来吸引蚊子。 6park.com
据研究的第一作者，康奈尔大学神经生物学博士后赵志磊介绍，研究者发现即使人类日常情况下的气味就足以对埃及伊蚊产生足够的吸引力，并且蚊子明显对人味更感兴趣。


借助特殊的风洞装置，各种动物的毛发和人类样本散发的气味被递送到了蚊子中（图片来源：参考资料[2]）

而当他们想进一步具体分析人体气味中哪些化合物起了作用时，研究者做出的“牺牲”就更大了。研究者们需要几天不洗澡，然后脱光衣服躺在了特氟龙袋子里收集气味。 6park.com
赵志磊博士解释道：“这样做气味浓度比较高，我们就可以在较短的时间内收集到大量的气味用于实验；除此之外，洗发水沐浴露中常常添加了人工香味剂，这样就可能干扰实验结果。” 6park.com
而由于衣服的棉、涤纶或者其他纤维同样会产生独特的气味分子，影响实际数据，这一步必须要求是裸体。 6park.com
除了收集和分析气味，研究团队还构建出了特殊的转基因蚊子，它们的大脑，比如初级嗅觉脑区的嗅小球会在被激活时发出荧光，这样就能观察哪些神经元在接收气味时被激活了。



随后，研究开始测试不同化合物暴露下蚊子大脑的反应。他们原本预计这种精确区分可能需要动用绝大多数嗅小球，但结果却令研究者很意外。 6park.com
不同的气味会激活不同组合的嗅小球。但在众多嗅小球中，只有两个参与了筛选人类气味过程。无论用多少人或者动物的样本，结果就是如此简单。 6park.com
其中一个嗅小球会对包括人类气味在内的许多气味产生反应，可以引导蚊子朝着气味方向前进；而另一个嗅小球则只对人类产生反应，但对其他哺乳动物气味反应微弱。这种组合下，蚊子会义无反顾地奔向人类。


有一个独特的嗅小球会对人类气味产生反应（图片来源：参考资料[2]）

这种嗅小球会对两种特殊的分子格外敏感，癸醛和十一醛。这两种分子在人类气味中会高度富集，而在哺乳动物中则比较少。我们的皮脂和代谢决定了这一点，也让我们成为了埃及伊蚊的吸食对象。 6park.com
研究者通过人为地合成两种分子的混合物，在送至风洞中之后，蚊子同样会开始启动寻找宿主的行为。因此理论上来说，如果有些人代谢物中葵醛和十一醛特别多的话，就很容易成为蚊子的目标。 6park.com
赵志磊博士表示：“两种醛太少或者太多，蚊子都不喜欢。所以理论上来说，是可以通过增加或者减少人的气味中这两种醛的浓度来干扰蚊子对人的叮咬。当然现在还没有很成熟的方法可以来特异性地掩盖这两种分子。” 6park.com
不过！掩盖不了气味，还可以设置气味陷阱来捕捉蚊子呀，这很可能带来新一代的灭蚊技术！（期待ing） 6park.com
据赵志磊博士介绍，研究发现特定配比的含癸醛混合物对蚊子有很强的吸引力，目前研究团队基于此申请了一项专利，主要是将混合物用在捕蚊器中来吸引捕杀蚊子。在正式商用之前，还需要进行田野实验，检验它在野外是否也能高效地吸引蚊子。 6park.com
如果可行的话，那就像平时餐馆看到的蓝灯捕蝇器一样，或许以后装一个小装置就再也没有蚊子的烦恼了。

参考资料： 6park.com
[1] How mosquito brains encode human odor so they can seek us out. Retrieved May 5th, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/951690 6park.com
[2] Mosquito brains encode unique features of human odour to drive host seeking. Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04675-4