蚊子对人血的“食欲”,能用减肥药抑制吗?

作者: Nature自然科研

来源: Nature自然科研

发布日期: 2019-03-19

研究人员发现,利用人类减肥药可以让蚊子自认为已经吃饱,从而抑制其叮咬行为,这可能成为控制疾病传播的新方法。

一只饥饿的蚊子一般情况下至多只是惹人烦而已,但是最坏的情况下却会传播致命疾病。现在,研究人员找到了一种防止蚊子叮咬的新方法——利用人类减肥药让蚊子自认为已经吃饱了。科学家认为这类减肥药或许有一天能用来控制疾病传播。这项研究发表在2月7日的《细胞》上。

雌性埃及伊蚊和其它种类的蚊子一样,需要通过吸血获得产卵所需的蛋白质,而这个过程也会传播登革热等疾病。一旦蚊子吸够了血,它们便会停止叮咬,并于数日后产卵。洛克菲勒大学的神经生物学家Leslie Vosshall想知道是否可以通过操控这个生物过程,消除蚊子的“食欲”。

此前已有研究表明,蚊子吸血的欲望受到神经肽的调控,神经肽是神经系统用来传递信息的分子。Vosshall和团队怀疑神经肽Y (NPY)的受体可能尤为重要,因为它们形成的部分分子通路与许多动物(包括人类)的觅食行为有关。由于很多人类食欲抑制药物已经将NPY受体作为目标,这让Vosshall做了一个“非常滑稽”的决定:给蚊子喂减肥药,看看有什么效果。

结果真见效了。相较于对照组,摄入了含有NPY激活药物的溶液的蚊子不太会靠近有人类味道的“诱物”,而且这种食欲抑制效果可以维持两天。

由于这类减肥药最初的开发对象是人类,Vosshall的团队希望能找出它们对蚊子的作用位置。研究团队采用组织培养方法培养了49种蚊子蛋白,评估哪些蛋白会对药物产生反应。其中一种引起了他们的注意:NPY样受体7(NPYLR7)。

团队再利用CRISPR基因编辑技术,创造了NPYLR7基因突变的蚊子——NPYLR7基因无法正常工作。研究人员将减肥药喂给这些改造后的蚊子,发现药物不再起效,这说明NPYLR7基因在调节蚊子食欲方面具有关键作用。

Vosshall在一次会议上报告了研究的初期成果,并引起了盖茨基金会一名代表的兴趣——盖茨基金会资助有关登革热和疟疾等蚊媒疾病的研究。自此,这项最初“出于好奇”而开展的研究收获了巨大的支持。但盖茨基金会的代表也指出,野外控蚊方法不能依赖于人类药物,否则可能会给人类带来不良后果。

于是,Vosshall的团队开始从几十万个小分子中筛选能激活蚊子NPYLR7受体、且无法作用于人类的分子。

最后,他们一共找到了6种有望抑制蚊子食欲的化合物。Vosshall认为这6种分子可以在实验室外用于减少疾病传播。她说:“如果我现在有办法让地球上的每一只蚊子都喝下我们的药,那么它们会有2-3天的时间都没有胃口。”减少叮咬就意味着减少疾病传播,“那是我们的梦想。”但Vosshall也指出,梦想成真尚待时日。

团队发现的最强效化合物也需要高浓度摄入才能影响蚊子的行为,这让野外部署的成本异常地高。

Vosshall希望能与药物化学家展开合作,通过化学方法创造出更强力的分子药物。此外,团队还要找到能引诱蚊子摄取这些化合物的方法,同时又不会吸引蝴蝶等其他昆虫。伦敦卫生与热带医学院的流行病学建模专家Oliver Brady认为,上述问题是在野外使用此类方法的一大主要障碍。比方说,如果要吸引埃及伊蚊,诱物就要模拟人类,释放正确的气味和二氧化碳浓度。他说:“设计这个圈套将非常复杂和费钱。”

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