Nature：抑制了蚊子的这个激素，它们就不再嗜血！
Bringing medical advances from the lab to the clinic
关键词：蚊子；激素；行为调控；疾病传播；Nature
蚊子，特别是雌性蚊子，为了繁殖的需要，会寻找宿主吸取血液，这一行为对于它们卵子的发育至关重要。
然而，科学家们也发现：这种吸血行为在蚊子完成一次血餐并产卵之后会暂时关闭，直到它们准备下一次产卵。
蚊子这种周期性的吸血欲望如何被调控？成为生物学上的重要问题。
在许多蚊子传播的疾病中，例如登革热、黄热病和寨卡病毒等，雌性埃及伊蚊（Aedes aegypti）是主要的传播媒介。因此，理解并控制蚊子的吸血行为，不仅有助于揭示其繁殖的生物学机制，还能够为预防和控制这些疾病提供新的策略。
以往的研究已经认识到，蚊子的吸血行为与多种因素有关，包括环境因素、生理状态和遗传特性。但是，关于蚊子如何精确调控其对嗜血的渴望，以及这一过程背后的分子机制，科学界仍然知之甚少。
2024年7月1日，Nature 新闻专栏发表了题为 What drives mosquitoes’ bloodlust? Their hormones 的文章【1】，特意介绍将于7月9日正式发表在PNAS的一篇文章【2】；旨在探索控制蚊子吸血行为的内在激素机制，以期发现新的控制策略和预防措施。
研究方法
本研究结合了分子生物学、行为学和遗传学实验技术，为理解蚊子吸血行为的复杂性提供了多角度的科学依据。研究者旨在揭示激素如何调控蚊子的吸血行为，并为未来的害虫控制策略提供了潜在的新靶点。
🔷 激素水平监测：
研究者首先监测了蚊子在寻找宿主和吸血后，其肠道产生的激素——神经肽F（NPF）的水平变化。这是通过分析不同时间点的NPF浓度来进行的。🔷 基因敲除实验：
为了研究NPF激素对蚊子吸血行为的影响，研究者进行了基因敲除实验，即在雌性蚊子中敲除了产生NPF的基因，并观察这些基因敲除蚊子对人类的吸引力变化。
🔷 激素注射实验：
研究者进一步通过向基因敲除的蚊子体内注射NPF激素，以观察这种激素是否能够恢复它们对人类的吸引力。同时，也对携带卵子的蚊子进行了相同的激素注射，以比较效果。
🔷 行为观察：
研究者观察了蚊子对人类宿主的吸引力，包括它们对人类手的接近行为，以及在不同激素水平下的这种行为变化。
🔷 激素相互作用研究：
研究者发现了另一种激素RYamide，并研究了它与NPF水平的相互作用。通过注射RYamide，研究者观察了这种激素对没有携带卵子的蚊子NPF水平以及对人类宿主吸引力的影响。
🔷 细胞分析：
研究者分析了蚊子的肠道内分泌细胞，这些细胞在胃肠道中产生激素。通过这种分析，研究者能够观察到NPF水平在蚊子吸血前后的变化。
🔷 分子因素研究计划：
最后，研究者计划进一步调查其他参与宿主吸引力调控的分子因素，以构建一个更完整的调控机制图景。
🔷 NPF激素水平的变化：研究发现，神经肽F（NPF）的激素水平在蚊子寻找宿主时显著升高，并在它们吸血后下降。这表明NPF可能在激活蚊子对宿主的吸引力中起到关键作用。
🔷 基因敲除对吸引力的影响：
当研究者敲除了雌性蚊子中产生NPF的基因后，这些基因敲除蚊子对人类的吸引力减少了。这证实了NPF激素在蚊子寻找宿主的过程中发挥了重要作用。
🔷 NPF激素注射的效果：
向基因敲除的蚊子注射NPF激素能够恢复它们对人类的吸引力，但对于携带卵子的蚊子影响不大，这表明NPF的作用可能与蚊子的生殖状态有关。
🔷 RYamide激素的作用：
研究者还发现了另一种激素RYamide，它在蚊子吸血后水平上升，可能与NPF相互作用来抑制蚊子对宿主的吸引力。在没有卵子的蚊子中注射RYamide能够降低它们的NPF水平，并减少对人类宿主的吸引力。
🔷 激素间的相互作用：
NPF和RYamide的发现表明这两种激素在蚊子的吸血行为中起着协同作用，NPF促进宿主吸引力，而RYamide则在吸血后起到抑制作用。
🔷 行为观察的一致性：
研究者观察到蚊子对人类宿主的吸引力与它们体内的激素水平变化呈现出几乎完美的镜像关系，即NPF水平上升时吸引力增强，而RYamide水平上升时吸引力减弱。
编者按：本研究揭示了蚊子吸血行为背后的激素调控机制，具有重要的临床意义。结果显示：两种激素 协同作用，激活或抑制蚊子对血液的渴望。
蚊子肠道产生的激素--神经肽 F (NPF)，在蚊子寻找宿主时会激增，在吸食血液后会消失；另一种激素--RYamide 的水平随着 NPF 水平的下降而增加。这一发现有助于开发新的疾病预防策略，通过调节蚊子的激素水平来降低其对人类的吸引力，从而减少由蚊子传播的疾病，如登革热、黄热病和寨卡病毒等。此外，这些发现还可指导开发环境友好型害虫控制方法，减少化学农药的使用，保护生态系统。
在科研上，该研究推动了对蚊子行为生态学和分子机制的深入探索，为识别激素受体、信号传导途径和开发特异性调节剂提供了新方向。同时，这也促进了跨物种比较研究，探索行为调控的普遍性，以及研究综合害虫控制策略，包括化学、生物和环境控制方法的整合。
原文链接：【1】https://doi.org/10.1038/d41586-024-02126-w【2】Dou X, Chen K, Brown MR, Strand MR. Reciprocal interactions between neuropeptide F and RYamide regulate host attraction in the mosquito Aedes aegypti. Proc Natl Acad Sci USA. 2024 Jul 9;121(28):e2408072121. doi: 10.1073/pnas.2408072121.
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作者：Amber Wang；助理：ChatGPT
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美国Healsan Consulting(恒祥咨询)，专长于Healsan医学大数据分析（Healsan™）、及基于大数据的Hanson临床科研培训（HansonCR™）和医学编辑服务（MedEditing™）。主要为医生科学家、生物制药公司和医院科研处等提供分析和报告，成为诸多机构的“临床科研外挂”。
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