在昆虫的世界里，味觉是生存的指南针，引导着它们进食、产卵和叮咬。对于蚊子这类传播疾病的媒介来说，这些行为不仅关乎个体的生存，更是全球传染病传播的直接或间接推手。亚洲虎蚊，也叫白纹伊蚊（Ae.albopictus），是多种人类疾病的传播者，包括登革热和基孔肯雅热。在过去的几十年里，亚洲虎蚊的领地从东南亚的原产地扩展到了六大洲的许多地区（图1），其侵略性叮咬行为使得它在与其他蚊子物种的竞争中占据优势，预示着未来可能带来更大的威胁。尽管科学家们已经对其他蚊子物种的嗅觉、视觉、湿度和温度感知能力有了深刻的认识，但味觉系统在蚊子最终决定是否进食、叮咬或产卵中的关键作用，仍然是一个未解之谜。我们对于蚊子如何编码它们遇到的复杂味觉信息的细胞或分子机制还缺乏了解，这些信息如何最终驱动或抑制行为也仍然是未知的【1-3】。
在这个充满未知的领域，科学家们正像侦探一样，试图揭开蚊子味觉系统的秘密。这不仅是对基础科学的探索，更是对人类健康保卫战的贡献。因为理解蚊子如何通过味觉来做出行为决策，可能会为我们提供新的疾病控制策略，比如通过干扰蚊子的味觉受体来阻止它们叮咬，从而有助于控制由蚊子传播的疾病。这是一场与蚊子的智力较量，也是一场关乎人类健康的战斗。
本文研究者们首先绘制了亚洲虎蚊头部主要味觉器官——唇瓣的味觉感觉器的图谱，发现了15个味觉感觉器，位于唇瓣的两个叶状结构上。这些感觉器通过其多孔的尖端与外界的味觉刺激物接触，进而触发味觉神经元的反应。研究者根据感觉器的大小，将它们分为大（L）、中（I）和小（S）三种类型，并根据它们在唇瓣上的位置进行了编号（图1）。这种高度保守的感觉器排列模式，为研究蚊子如何通过味觉来识别和响应环境线索提供了重要的解剖学基础。
图1
最后，研究人员探讨了亚洲虎蚊唇瓣中味觉受体的分子和遗传基础。通过高通量测序技术，研究人员鉴定了在唇瓣中表达的23个味觉受体（Gr）、30个离子通道受体（Ir）和14个Pickpocket通道（Ppk）基因。研究还发现，与果蝇相比，亚洲虎蚊的Ir41和Ir7基因家族有显著扩增，这可能与其适应性和竞争力有关。此外，研究人员还发现了一些在唇瓣中表达的嗅觉受体基因，这表明唇瓣不仅参与味觉，还可能参与嗅觉。这些发现为未来在分子层面上研究亚洲虎蚊味觉系统提供了坚实的基础，并可能有助于开发控制蚊子传播疾病的方法。
综上所述，本研究详细探究了蚊子的味觉系统，包括它编码味觉刺激物的机制、控制的行为以及其分子基础。研究结果揭示了蚊子的一个复杂的味觉系统，该系统利用了一种原始的化学感觉机制——通过感受器神经元的双重编码——来指导叮咬、进食和产卵行为，为开发新型的蚊虫控制策略提供了潜在的分子途径，有助于减少蚊子传播疾病的威胁。
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参考文献
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2.Yang,B.etal.ModellingdistributionsofAedesaegyptiandAedesalbopictususingclimate,hostdensityandinterspeciescompetition.PLoSNegl.Trop.Dis.15,e0009063(2021).
3.Coutinho-Abreu,I.V.,Riffell,J.A.&Akbari,O.S.Humanattractivecuesandmosquitohost-seekingbehavior.TrendsParasitol.38,246–264(2022).