让蚊子永远长不大！一项意外发现，带来精准灭蚊新策略

药明康德内容团队编辑

夏天来了，你是不是已经开始与蚊子的又一轮斗智斗勇了？被蚊子叮咬总是令人疼痛难忍，但蚊子的危害远不止瘙痒这么简单。这种昆虫每年传播的疾病造成超过70万人死亡——从致死人数的角度，蚊子无疑是地球上最危险的动物杀手。

图片来源：123RF

为了减少蚊子的数量，各国科学家也是费劲了心思。利用基因编辑等手段改造的蚊子已经在世界各地释放，旨在减少当地蚊子种群数量，并且初见成效。

现在，来自加州大学河滨分校的研究团队在一篇《美国科学院院刊》（PNAS）的论文中，提出了阻断蚊媒疾病传播的新思路：让携带疾病的蚊子变成不会长大的“彼得·潘”，永远无法性成熟、繁殖后代。

这个充满吸引力的策略，要从一项颠覆认知的发现说起。人们曾普遍认为类固醇激素可以自由跨越细胞膜。但在4年前，此次新研究的领导者Naoki Yamanaka教授却在果蝇体内发现：一种名为蜕皮激素（ecdysone）的类固醇激素需要在转运蛋白的帮助下，才能进出细胞。

蜕皮激素在昆虫变态发育的过程中起到重要作用，没有蜕皮激素，昆虫就无法发育成熟、生育后代。很快Yamanaka教授证实，果蝇中的发现不是偶然：他们检验的所有昆虫中，蜕皮激素进入细胞的过程，都离不开这个蜕皮激素内向转运蛋白（Ecl）。

直到他们将研究对象锁定为蚊子时，情况变得截然不同。Yamanaka教授团队研究了3种主要的致病蚊子——伊蚊、按蚊和库蚊，结果都没有找到Ecl。

伊蚊幼虫、蛹的发育阶段｜图片来源：Lewis Hun/UCR

没有这种转运蛋白，蜕皮激素是如何在蚊子体内发挥作用的？研究团队随后以埃及伊蚊为例进行了深入研究，他们发现，这种蚊子体内有另外3种转运蛋白（分别命名为Ecl-2、Ecl-3和Ecl-4）。其中，Ecl-2对蜕皮激素调节的发育过程至关重要；而在雌性体内，Ecl-4参与蜕皮激素诱导的卵黄形成过程。

有趣的是，这3种转运蛋白在果蝇和其他昆虫体内同样存在。也就是说，其他这些昆虫有4种转运蛋白，其中Ecl对于蜕皮激素生效至关重要；但在蚊子体内，Ecl缺失，而其余3种转运蛋白填补了Ecl的作用。

Ecl-2缺失的埃及伊蚊幼虫出现生长缺陷｜图片来源：参考资料 [1]

由此，蚊子与其他昆虫天然存在的差异，恰好为研究人员提供了特异性攻击蚊子的思路。

研究人员指出，如果能通过某些化合物阻断蚊子体内3种转运蛋白的功能，同时不影响Ecl的功能，就能实现仅仅针对蚊子的攻击手段：让蚊子停留在幼虫阶段，失去繁育能力；同时对其他昆虫是温和的，不会影响它们的生存。

这篇论文也指出，关于这个全新的机制，目前仍有很多有待解决的谜题。例如，在蚊子的3种转运蛋白中，Ecl-3的作用尚不明确；此外，为什么蚊子如此与众不同，也尚未找到答案。同时，研究团队也希望知道，类似的激素传输机制是否也适用于人体。“在教科书中，类固醇激素可以自由进出人体细胞，但基于在昆虫中的研究，我们也对人体的情况产生怀疑。” Yamanaka教授说。

尽管利用其他方法控制蚊子数量的田野实验早已开展，但在Yamanaka教授看来，找到更多对抗蚊子的武器依然有着深刻意义：“仅仅依靠一种工具来控制蚊子是有风险的，气候变暖为蚊子的繁殖创造了更适宜的条件，因此蚊子带来的问题只会是愈演愈烈。”

参考文献

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