病毒能让你的气味更吸引蚊子吗?

由:Penghua王|
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据估计,蚊子传播的疾病每年造成100多万人死亡。史密斯收藏/加多/盖蒂图片社

蚊子是世界上最致命的动物超过100万人死亡每年都归于蚊媒疾病包括疟疾、黄热病、登革热、寨卡病毒和基孔肯雅热。

18新利最新登入蚊子寻找并以宿主为食是病毒在自然界中传播的重要因素。18新利最新登入蚊子作为病毒和其他病原体的携带者传播疾病:蚊子叮咬感染病毒的人会感染病毒病毒然后传染给下一个被它咬的人。

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免疫学家和传染病研究人员像我这样的在美国,更好地了解病毒如何与宿主相互作用,可能会为预防和18新利最新登入治疗蚊媒疾病提供新的策略。在我们的最近发表的研究在美国,我和同事们发现,一些病毒可以改变一个人的体味,使其对蚊子更具吸引力,从而导致更多的叮咬,从而使病毒得以传播。

病毒改变宿主的气味来吸引蚊子

蚊子通过它找到潜在的寄主不同的感官线索,例如你的体温二氧化碳从你的呼吸中释放出来。气味也有影响。之前的实验室研究发现,老鼠感染疟疾它们的气味发生了变化,使它们对蚊子更具吸引力。考虑到这一点,我和同事们想知道其他蚊媒病毒,如登革热和寨卡病毒,是否也可以改变一个人的气味,使其对蚊子更具吸引力,是否有办法防止这些变化。

为了研究这一点,我们将感染了登革热或寨卡病毒的小鼠、未感染的小鼠和蚊子放在一个玻璃室的三个臂中的一个。当我们用气流穿过老鼠的房间,将它们的气味引向蚊子时,我们发现更多的蚊子选择飞向受感染的老鼠,而不是未受感染的老鼠。

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我们排除了二氧化碳是蚊子被感染老鼠吸引的原因,因为虽然感染寨卡病毒的老鼠排放的二氧化碳比未感染的老鼠少,但感染登革热的老鼠没有改变排放水平。同样,当蚊子无法区分体温升高或正常的小鼠时,我们排除了体温作为潜在吸引因素的可能性。

然后,我们评估了体味在蚊子对受感染小鼠增加吸引力方面的作用。在玻璃室中放置过滤器以防止老鼠的气味到达蚊子,我们发现飞向感染和未感染小鼠的蚊子数量是相当的。这表明,受感染老鼠的气味中有某种东西将蚊子吸引到它们身边。

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自愿参与蚊子研究可能需要咬几口。
蒂姆·博伊尔/盖蒂图片社

为了识别气味,我们从受感染的老鼠发出的气味中分离出20种不同的气体化合物。其中,我们发现了三种刺激蚊子触角的显著反应。当我们将这三种化合物应用于健康小鼠的皮肤和人类志愿者的手上时,只有一种,新利国际网站品牌官网苯乙酮与对照组相比,实验组吸引了更多的蚊子。我们发现受感染的小鼠比未受感染的小鼠产生的苯乙酮多10倍。

同样,我们发现从登革热患者腋窝收集的气味中含有比健康人更多的苯乙酮。新利国际网站品牌官网当我们把登革热患者的气味涂在志愿者的一只手上,把健康人的气味涂在另一只手上时,蚊子总是更容易被有登革热气味的手吸引。新利国际网站品牌官网

这些发现表明,登革热和寨卡病毒能够增加宿主产生和释放的苯乙酮数量,使它们对蚊子更具吸引力。当未受感染的蚊子叮咬这些有吸引力的宿主时,它们可能会继续叮咬其他人,进一步传播病毒。

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18新利最新登入病毒如何增加苯乙酮产量

接下来,我们想弄清楚病毒是如何增加其宿主产生的吸引蚊子的苯乙18新利最新登入酮的数量的。苯乙酮,同时也是一种常用的化学物质香味在香水中,它也是一种代谢副产物,通常由生活在人和老鼠皮肤和肠道中的某些细菌产生。所以我们想知道这是否与皮肤上细菌类型的变化有关。

为了验证这一想法,我们在将受感染的小鼠暴露于蚊子之前,从它们身上去除皮肤或肠道细菌。虽然与未感染的小鼠相比,蚊子仍然更容易被肠道细菌减少的感染小鼠吸引,但它们对皮肤细菌减少的感染小鼠的吸引力显著降低。这些结果表明皮肤微生物是苯乙酮的重要来源。

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病毒可以改变皮肤微生物群,增加芽孢杆菌等细菌的存在,从而产生吸引蚊子的气味。
Wikimedia Commons (CC By SA 3.0)

当我们比较感染和未感染小鼠的皮肤细菌组成时,我们发现一种常见的杆状细菌,芽孢杆菌它是苯乙酮的主要生产者,感染小鼠的数量显著增加。这意味着登革热和寨卡病毒能够通过改变皮肤微生物群来改变宿主的气味。

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减少蚊子的气味

最后,我们想知道是否有一种方法可以防止气味的这种变化。

当我们观察到受感染的小鼠皮肤细胞产生的一种重要的抗微生物分子RELMα水平下降时,我们发现了一种潜在的选择。这表明登革热病毒和寨卡病毒抑制了这种分子的产生,使小鼠更容易受到感染。

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维他命A以及与之相关的化合物可以强烈促进RELMα的产生。因此,我们在几天的时间里给感染的小鼠喂食维生素a衍生物,并测量RELMα和芽孢杆菌他们皮肤上有细菌,然后让他们接触蚊子。

我们发现,用维生素A衍生物治疗的受感染小鼠能够将其RELMα水平恢复到未受感染小鼠的水平,同时减少其RELMα的含量芽孢杆菌皮肤上的细菌。蚊子也不会比未感染的老鼠更容易被感染的老鼠吸引。

我们的下一步是在人身上复制这些结果,并最终将我们学到的应用于患者。缺乏维生素A在发展中国家很常见。这在撒哈拉以南非洲和东南亚尤其如此,那里蚊子传播的病毒性疾病很普遍。我们的下一步是研究饮食维生素A或其衍生物是否可以减少蚊子对寨卡病毒和登革热感染者的吸引,从而在长期内减少蚊子传播的疾病。

Penghua王是康涅狄格大学免疫学助理教授。他接受了美国国立卫生研究院和美国卫生与公众服务部的资助。新利国际网站品牌官网他是美国免疫学家协会、美国病毒学学会和美国华人生物科学家学会的定期会员。

康涅狄格大学作为“对话美国”的成员提供资金

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